Linux系统学习Day04 阻塞特性，文件状态及文件夹查询

news2025/4/17 13:15:17

知识点4【文件的阻塞特性】

文件描述符 默认为 阻塞 的

比如：我们读取文件数据的时候，如果文件缓冲区没有数据，就需要等待数据的到来，这就是阻塞

当然写入的时候，如果发现缓冲区是满的，也需要等待刷新缓冲区，才可写入，这也是阻塞

注意：阻塞和非阻塞都是对文件而言的，并不是read和write的属性

下面 我来介绍两种设置文件非阻塞的方法：

  1. 通过open函数再打开文件的时候，设置文件为非阻塞

注意：文件描述符 事先不存在 才使用open的方法

案例1：open打开文件，默认为阻塞特性

这里补充一个知识点，当我们需要 打开终端时，终端的目录是 /dev/tty，下面我们在Linux中查看一下

好了现在我们实现从终端中读数据

代码演示

  1. 带有阻塞特性
int main(int argc, char const *argv[])

{

    //打开文件

    int fd = open("/dev/tty",O_RDONLY | O_NONBLOCK);

    if(fd < 0)

    {

        perror("open");

        return 0;

    }



    //读取文件到数组

    printf("非阻塞特性展示\n");

    printf("请输入字符数据\n");

    char buf[128] = "";

    read(fd,buf,sizeof(buf));

    printf("buf = %s\n",buf);



    //关闭文件

    close(fd);

    return 0;

}

可以看到有一个等待的过程

  1. 非阻塞特性

仅展示主要代码

int fd = open("/dev/tty",O_RDONLY | O_NONBLOCK);

  1. 使用fcntl函数在文件打开后设置文件为非阻塞

文件描述符 事先存在 

fcntl函数介绍

int fcntl(int fd,int cmd,…/*arg*/)

功能介绍

改变已打开文件描述符的文件性质，针对文件描述符提供控制

参数

fd：文件描述符

cmd：操作方式

arg：cmd不同，arg会不同

返回值

成功：不同的cmd，会有不同

失败：-1

cmd：

fcntl函数有5种功能：

1) 复制一个现有的描述符（cmd=F_DUPFD）

2) 获得／设置文件描述符标记(cmd=F_GETFD或F_SETFD)

3) 获得／设置文件状态标记(cmd=F_GETFL或F_SETFL)

4) 获得／设置异步I/O所有权(cmd=F_GETOWN或F_SETOWN)

5) 获得／设置记录锁(cmd=F_GETLK, F_SETLK或F_SETLKW)

这里我们设置阻塞特性主要使用 cmd=F_GETFL或F_SETFL

但这里我提一下 文件状态标记和文件描述符标记是不同的，大家可以自行使用ChatGPT搜索区别，若仍有疑问可以评论留言

设置一个存在的文件描述符的阻塞特性的步骤
  1. fcntl先得到的文件描述符的状态标记
  2. 修改文件的状态标记
  3. 将修改后的状态标记应用到文件描述符上

代码演示

#include <stdio.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <fcntl.h>

#include <unistd.h>



int main(int argc, char const *argv[])

{

    //提取文件状态标记

    int flag = fcntl(0,F_GETFL);



    //处理文件状态标记

    flag = flag | O_NONBLOCK;



    //应用文件状态标记

    fcntl(0,F_SETFL,flag);



    //阻塞特性验证

    char buf[128] = "";

    printf("请输入数据\n");

    read(0,buf,sizeof(buf));

    printf("buf = %s\n",buf);



    return 0;

}
代码运行结果

知识点5【获取文件状态】

int stat(const char *path,struct stat *buf);

int lstat(const char *path,struct stat *buf);

思想补充

我们能知道如果要想要函数内部修改函数外部的值，参数为指针类型

我们反过来也许知道

如果函数参数是指针类型，我们就需要知道这个函数需要是对其进行赋值操作的

stat和lstat的区别

概念复习

这里帮大家复习一个概念

链接方式分为软链接和硬链接 

软连接：类似于快捷方式，操作其链接文件数据，源文件数据也会改变，但是如果源文件被删除，链接文件不能正常使用

软链接：类似于快捷方式，操作其链接文件数据，源文件数据也会改变，但是如果源文件被删除，链接文件不能正常使用

硬链接：类似于文件的拷贝（不是简单的拷贝，有链接），操作其链接文件数据，源文件数据也会改变，但是如果源文件被删除，链接文件能正常使用

区别

当我们查看链接文件的文件信息的时候

stat：会获得源文件的文件信息

lstat：会获得链接文件的文件信息

查看源文件的文件信息的时候，没有区别，最好使用stat

这两个函数的参数，返回值都一样

函数介绍

参数

path：文件的路径及文件名

buf：保存文件信息的结构体

返回值

成功：0

失败：-1

案例1：获取文件的属性、大小

这里主要介绍两种文件模式的判断方式

  1. 使用宏，这里 的都是宏，我们只需要使用宏函数可以直接判断

  1. 使用按位与的操作

if((s.st_mode & S_IRWXU) == S_IRWXU)

注意：这里的()必须加，优先级问题

代码演示

#include <stdio.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <unistd.h>



int main(int argc, char const *argv[])

{

    struct stat s;

    stat("./text.txt",&s);

    //方式一判断文件类型

    if(S_ISDIR(s.st_mode))

    {

        printf("text是一个目录\n");

    }

    //方式二判断文件类型

    else if((s.st_mode & S_IFREG) == S_IFREG)

    {

        printf("text是一个普通文件\n");

    }



    //文件权限 有上面的man 2 stat 可知 判断只能使用 方式二

    if((s.st_mode & S_IRUSR) == S_IRUSR)

    {

        printf("text文件所有者可读\n");

    }

    if((s.st_mode & S_IWUSR) == S_IWUSR)

    {

        printf("text文件所有者可写\n");

    }

    if((s.st_mode & S_IXUSR) == S_IXUSR)

    {

        printf("text文件所有者可执行\n");

    }



    return 0;

}
代码运行结果

知识点6【文件目录操作函数】（重点）

常用文件目录操作函数：opendir readdir closedir  下面详细介绍

  1. 得到文件目录的句柄 opendir

句柄

句柄就是结构体指针

句柄我们在文件操作中也用到过，比如我们得到的FILE*就是一个文件句柄。FILE * 是一个结构体指针，结构体中存储的是文件信息

在文件目录的介绍中，我们先函数介绍功能，然后通过一个整体的项目带大家了解其功能

函数介绍

DIR *opendir(const char *name)

功能

打开一个目录

参数

name：目录名

返回值

成功：返回指向该目录的 结构体的指针（目录句柄）

失败：NULL

  1. 读取目录readdir

函数介绍

struct dirent *readdir(DIR *dirp)

功能介绍

读取目录，调用一次只能读取一个文件

参数

dirp：opendir的返回值

返回值

成功：目录结构体指针

失败：NULL

struct dirent 结构体介绍

d_type相关数据

  1. 关闭目录closedir

函数介绍

int close(DIR *dirp)

功能介绍

读取目录，调用一次只能读取一个文件

参数

dirp：opendir的返回值

返回值

成功：0

失败：1

代码演示

#include <sys/types.h>
#include <dirent.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
void readDir(char *name);
int main(int argc, char const *argv[])
{
    readDir("..");
    return 0;
}

/**
 * 读取一个目录中的内容
 *
 * @param const char *name  目录名
 * @return 添加成功返回 1，否则返回 0
 */
void readDir(char *name)
{
    //打开一个文件夹，并判断打开文件是否有效
    DIR *dirp = opendir(name);

    //读取文件夹 循环
    struct dirent *read_dir; 
    while(read_dir = readdir(dirp))
    {
        if((read_dir->d_type & DT_REG) == DT_REG)
        {
            printf("%s是一个普通文件\n",read_dir->d_name);
        }
        else if((read_dir->d_type & DT_DIR) == DT_DIR)
        {
            //测试时 发现文件夹中有.. 和 . 文件夹，因此去掉
            if (strcmp(read_dir->d_name, ".") == 0 || strcmp(read_dir->d_name, "..") == 0) {
                continue; // 跳过本次循环
            }

            //处理递归目标目录
            char dir_name[512] = "";
            sprintf(dir_name,"%s/%s",name,read_dir->d_name);
            //printf("dir_name = %s\n",dir_name);
            printf("\n%s是一个文件夹,它的内部文件为：\n",read_dir->d_name);
            readDir(dir_name);
        }
    }
    
    //关闭目录
    closedir(dirp);
}

结束

代码重在练习！

代码重在练习！

代码重在练习！

今天的分享就到此结束了，希望对你有所帮助，如果你喜欢我的分享，请点赞收藏夹关注，谢谢大家！！！

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