《基础IO》

news2025/1/21 4:58:50

【一】C文件接口

我们使用C语言向文件写入东西的时候，基本上的套路都是先打开文件，然后调用C的文件接口，向文件中输入相应的数据，然后关闭文件。

a.size_t fwrite( const void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *stream );

b.ssize_t s = fread(buf, 1, strlen(msg), fp);

【二】c文件的三个标准输入输出流

C默认会打开三个输入输出流，分别是stdin，stdout，stderr，换成中文来说就是标准输入，标准输出，标准错误。

仔细观察会发现，这三个流的类型都是FILE*,fopen,返回值类型，文件指针。

打开文件若干种方式：

r：仅以读的方式去打开这个文件

r+：以读写的方式打开这个文件，如果不存在就报错

w：仅以写的方式去打开这个文件

w+：以读写的方式打开这个文件，如果这个文件不存在，那么就去创建这个文件

a：以追加的方式打开文件，如果文件不存在就创建文件

a+：以读和追加的方式去打开文件，如果文件不存在就创建文件，追加的位置在末尾，读的位置在开头。

【三】系统文件I/O

操作文件，除了调用上面的C接口以外（当然C++也有接口，其他语言也有接口），我们还可以采用系统接口来进行文件访问，接下来看一段代码。

接口介绍：open

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
pathname: 要打开或创建的目标文件
flags: 打开文件时，可以传入多个参数选项，用下面的一个或者多个常量进行“或”运算，构成flags。
参数:
 O_RDONLY: 只读打开
 O_WRONLY: 只写打开
 O_RDWR : 读，写打开
 这三个常量，必须指定一个且只能指定一个
 O_CREAT : 若文件不存在，则创建它。需要使用mode选项，来指明新文件的访问权限
 O_APPEND: 追加写

返回值：

成功：新打开的文件描述符

失败：-1

mode_t理解：直接man手册，比啥都清楚，其实主要就是你创建的文件权限

open：函数具体使用哪个，和具体应用场景相关，如目标文件不存在，需要open创建，则第三个参数表示创建文件的默认参数，否则，使用两个参数的open。

open函数返回值：

在认识返回值之前，先来认识一下两个概念：系统调用和库函数

上面的fopen，fclose，fread，fwrite都是C标准库中的函数，我们称之为库函数

而open，close，read，write，lseek都是属于系统提供的接口，称之为系统调用接口

所以f#系列的函数都是对系统调用的封装，方便我们进行二次开发

【四】文件描述符fd

其实文件描述符本质上就是一个小整数

0&1&2

Linux进程下默认情况下会有三个默认打开的文件描述符，分别是标准输入0，标准输出1，标准错误2，分别对应的物理设备是键盘，显示器，显示器。

文件描述符：

而现在知道，文件描述符就是从0开始的小数，当我们打开文件时，操作系统要在内存中创建相应的数据结构来描述目标文件，于是就有了file结构体。表示一个已经打开的文件对象，而执行open系统调用，所以必须让进程和文件关联起来，每个进程都有一个*files，指向一个files_struct，该表最重要的部分就是保函一个指针数组，每个元素都是一个指向打开文件的指针！所以本质上就是该数组的下标，所以只需要找到该数组的下标，所以只要拿着文件的描述符，就可以找到相对应的文件。