Linux系统编程----文件编程

文件编程

1、基于库方式实现

2、基于系统调用方式实现

详细说明常用函数

一、系统IO

1、fopen

#include<stdio.h>

FILE *fopen(const char *pathname,const char *mode)

功能：打开文件，并关联一个流

参数：@pathname：文件名

@mode：模式

返回值：成功：返回FILE*，失败返回NULL&&errno

补充：模式： r---只读

r+---读和写 //这两个要求文件必须存在

w---只写

w+---读和写 //这两个若文件不存在则创建，存在则被截断

a---追加

a+----追加读和写 //这两个文件存在则定位到末尾开始写，不存在则创建

2、fgetc

int getc(FILE *stream)

功能：从流中获得数据（一次只能读取一个字符）

参数：@stream：fopen打开后获得的流指针

返回值：成功：返回读取到的字符，失败：返回EOF(读到末尾也返回这个)

3、fputc

int fputc（char c，FILE*stream）

功能：将字符c输出到流中

参数：@c：要输出的字符

@：stream：流

返回值：成功：返回要输出的字符，失败：返回EOF

4、fgets

char*fgets（char*s，int size，FILE *stream）

功能：从stream中读取数据，存放到s指定空间，最多读取size-1个字符

参数：@s：存放的数据空间

@size：要读取的字节数

@stream：要读取的文件流

返回值：成功：返回s，失败：返回NULL

5、fputs

int fputs（const char*s，FILE*stream）

功能：将s中的字符输出到stream中

参数：@s：代表要输出的字符串

@stream：要输出到的文件

返回值：成功：返回非负数，失败：返回EOF

6、fread

size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

功能：从 stream 中读取 nmemb 个元素，每个元素大小 size 存放到 ptr 指定的空间

参数：@ptr 一块存储空间
@size 单个元素大小
@nmemb 元素的个数
@stream 要读取的文件

返回值：成功 → 返回读取到的元素个数
失败 → 0
到达文件结尾也返回 0

7、fwrite

size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

功能：将存放再 ptr 指定的空间中 nmemb 个元素，每个元素大小 size，写入到 stream 中

参数：@ptr 一块存储空间
@size 单个元素大小
@nmemb 元素的个数
@stream 要写入的文件

返回值：成功 → 返回写入到的元素个数
失败 → 0

8、fseek

int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);

功能：将 stream 指定的文件，定位到 offset 的位置，以 whence 作为参考起点

参数：@stream 代表要操作的文件
@offset 偏移量
@whence 表示参考起点
SEEK_SET // 文件开头 → offset 不能是负的
SEEK_CUR // 当前位置 → offset 可正可负
SEEK_END // 文件末尾 → offset 可正可负

返回值：成功 → 返回 0
失败 → 返回 -1

说明：
fseek 可以往后偏移，偏到文件末尾之后配合一次写操作可以产生空洞(hole)文件
云盘下载文件时，空洞文件提前抢占磁盘空间
空洞文件创建步骤：
a. 先偏移
b. 做写操作

9、rewind

void rewind(FILE *stream);

功能：回到文件开头

10、ftell

long ftell(FILE *stream);

功能：获得文件位置指示器的当前偏移量

补：获得文件大小：
fseek(fp, 0, SEEK_END);
offset = ftell(fp); // offset 就是文件的大小

二、文件IO

1、open

int open(const char *pathname, int flags);

功能：打开文件
可以创建文件

参数：@pathname 这个参数用来指定要打开的文件（格式：字符串形式）
@flags 指定访问模式
必选项：必选其一
O_RDONLY // 只读
O_WRONLY // 只写
O_RDWR // 读写
附加：
O_APPEND // 追加
O_CREAT // 创建文件
O_TRUNC // 截断为0

返回值：成功 → 文件描述符
失败 → -1 && errno被设置

补：

文件操作权限：- rwx rwx r-x // 表示文件类型 —— 此时是普通文件

rwx — read/write/execute
三组权限：
所有者 → rwx
所属组 → 同一组的 → rw-
其他人 → r--

例子：rwx rwx r-x 111 111 101 // 7 7 5
一般带mode的open("1.txt", O_WRONLY | O_CREAT, 0666); // 八进制数值

2、close

int close(int fd);

功能：就是把文件描述符关闭

3、read

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

功能：从 fd 中读取 count 个字节的嗯数据，存放到 buf 中

参数：@fd // 要读书的文件 → 应为“要读的文件”
@buf // 存放数据的缓冲区
@count // 要读取的字节数

返回值：成功 → 返回读取到的字节数
失败 → 返回 -1
到达文件结尾 → 返回 0

4、write

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

功能：将 buf 中的 count 字节写入到 fd 中

参数：@fd —— 要操作的文件
@buf —— 数据存放的空间
@count —— 要写入的字节数

返回值：成功 → 返回写入的字节数
失败 → -1 && errno被设置

5、lseek

off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);

功能：重新定位文件偏移量

参数：@fd → 要定位的文件
@offset → 表示一个偏移量 —— 可正可负
@whence → 表示参考点
SEEK_SET // 从文件开头开始计算
SEEK_CUR // 从当前位置开始计算（可正可负）
SEEK_END // 从文件末尾开始计算（可正可负）

返回值：成功 → 返回从头开始的偏移量（即新的文件位置）
失败 → 返回 -1 && errno会被设置

示例：// 定位到开头 lseek(fd, 0, SEEK_SET);
// 定位到末尾 lseek(fd, 0, SEEK_END);
// 定位到距开头 100 字节处 lseek(fd, 100, SEEK_SET);

获取文件大小：off_t len = lseek(fd, 0, SEEK_END);

空洞文件创建示例：// 1. 定位 lseek(fd, 100, SEEK_SET);
// 2. 写操作 write(fd, "", 1);
// 写入 1 个空字节，在偏移 100 处创建“洞”

6、fdopen

将fd转为fp

7、fileno

流指针转换为 fd

8、opendir

DIR *opendir(const char *name);

功能：打开一个目录，并关联一个目录流

参数：@name —— 目录名

返回值：成功 → 返回目录流指针
失败 → NULL & errno

9、readdir

struct dirent *readdir(DIR *dirp);

功能：读取目录，获得目录项结构体

参数：@dirp → 代表对应的目录流

返回值：成功 → 返回保存目录项信息的结构体的地址
失败 → 返回 NULL && errno被设置
读到目录流末尾 → 返回 NULL

struct dirent
{
ino_t d_ino;
off_t d_off;
unsigned short d_reclen;
unsigned char d_type;
char d_name[256];
}

10、closedir

int closedir(DIR *dirp);

功能：关闭对应的目录流

返回值：成功 → 0
失败 → -1