需要了解Linux下的文件I/O編程

　　linux下C語言對于文件的操作，我們會經(jīng)常用到fopen（），fclose（），fwrite（），fread（），fgets（）等一系列庫函數(shù)，基本和是和windows下學習C語言一樣的，其實這些庫函數(shù)就是在linuxx下對系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)的封裝，因此這里只介紹系統(tǒng)函數(shù)下的文件操作函數(shù)。

　?。ㄒ唬?open（）打開文件

　　#include #include #includeint open（const char *pathname， int flags）;

　　參數(shù)1：pathname，文件所在路徑

　　參數(shù)2：flags，文件權(quán)限，相對于程序進程

　　常見宏為：O_WRONLY，O_RDONLY，O_RDWR，O_EXCL，O_APPEND，O_DUMP

　　參數(shù)3：mode，當創(chuàng)建文件時候使用，一般為umask的值。

　　返回值： 成功返回文件描述符，否則返回-1.

　　（二）close，關(guān)閉一個文件。參數(shù)為文件描述符

　　#includeint close（int fd）;

　?。ㄈ﹚rite，向文件中寫數(shù)據(jù)

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

　　fd： 文件描述符

　　buf：存儲將要寫的數(shù)據(jù)

　　count： 寫入的長度，以字節(jié)為單位

　　返回值：寫入成功時，返回寫入的字符長度，否則返回-1。

　?。ㄋ模﹔ead，讀文件中數(shù)據(jù)

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

　　fd： 文件描述符

　　buf：存儲將要讀入的數(shù)據(jù)

　　count： 讀出的長度，以字節(jié)為單位

　　返回值：讀成功時，返回讀出的字符長度，否則返回-1。

　　例如：

　　#include

　　（五）lseek，修改文件偏移量

　　#include #include

　　fd： 文件描述符

　　offset：將要偏移 的字節(jié)數(shù)。

　　whence：從那開始偏移，宏定義如下：

　　SEEK_END 文件末尾

　　SEEK_CUR 當前偏移量位置

　　SEEK_SET 文件開頭位置

　　注意：當偏移量大于文件長度時，產(chǎn)生空洞，空洞是由所設(shè)置的偏移量超過文件尾端，并寫了一些數(shù)據(jù)造成了，其從原文件尾端到新偏移的位置之間即是產(chǎn)生的空洞?？斩床徽加么疟P空間，可以使用：

　　du filename #查看文件所占實際磁盤空間ls filename #實際文件的大小

　　例如：

　　#include#include#include#include #include #include#define BUFF 12int main（）{char str1［BUFF］ = “jigntikai”;char str2［BUFF］ = “wojisuhihawe”;int fd;if （ （fd = open（“a.txt”，O_WRONLY|O_CREAT，0744）） ={perror（“open file fail ”）;exit（EXIT_FAILURE）;}if（ write（fd，str1，BUFF） == -1 ）{perror（“write fial fail ”）;exit（EXIT_FAILURE）;}if（ lseek（fd，1024，SEEK_END） == -1 ）{perror（“l(fā)seek fail ”）;}write（fd，str2，BUFF）;return 0;}

　?。?a target="_blank">access 判斷文件是否具有讀，寫，可執(zhí)行或者是否存在

　　#includeint access（const char *pathname， int mode）;

　　pathname： 文件名

　　mode 可以選擇以下宏：

　　F_OK 文件是否存在

　　R_OK 文件否具有讀權(quán)限

　　X_OK 文件否具有可執(zhí)行權(quán)限

　　W_OK 文件否具有寫權(quán)限

　　返回值：滿足mode中的參數(shù)并且正確執(zhí)行則返回0 ，否則返回-1。

　?。ㄆ撸ヾup或dup2，創(chuàng)建一個文件描述符，其指向同一個文件表

　　#includeint dup（int oldfd）;

　　oldfd：原來的文件描述符

　　newfd：指定新的文件描述符數(shù)值，如果該描述已經(jīng)存在則先將其關(guān)閉，若oldfd等于newfd，ze返回newfd，而不關(guān)閉。

　　在此簡單介紹一下文件的內(nèi)核結(jié)構(gòu)：首先計算機系統(tǒng)中有一個進程表，其中的每個進程表項，該表項中有一個打開文件描述符表，該打開的文件描述表中有很多文件描述符表項，每項包括兩部分：文件描述符標志與文件指針，其中文件指針指向一個文件表，文件表中存放著文件的狀態(tài)標志即是否可讀是否可寫，當前文件的偏移量，還有一個v節(jié)點指針，指針v節(jié)點指針指向一個v節(jié)點表，v節(jié)點表主要存放文件的所有者，文件長度，文件的設(shè)備以及文件實際數(shù)據(jù)塊在磁盤上的位置等一系列信息?？赡苓@樣描不太清楚，下面用一張圖來描述：

　?。ò耍﹕ync與fsync

　?。▽τ谝韵聲饕轻槍Φ膬?nèi)核緩沖）由于io操作會首先將數(shù)據(jù)放入內(nèi)核緩沖區(qū)，所以在寫的時候如果出現(xiàn)系統(tǒng)故障則緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)可能會丟失，所以為了防止這種情況發(fā)生，以上兩個函數(shù)使得內(nèi)核緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)立即寫入磁盤。

　　#includevoid sync（void）;將所有緩沖排入寫隊列，然后立即返回int fsync（int fd）;將所有緩沖排入寫隊列，直到該緩沖去的數(shù)據(jù)寫入磁盤后才返回。int fdatasync（int fd）;幾乎和fsync函數(shù)相同，只是fdatasync（int fd）函數(shù)只影響數(shù)據(jù)部分，而fsync還會同步更新文件的屬性。

　?。ň牛ゝcntl函數(shù)，該函數(shù)可以改變已經(jīng)發(fā)開文件的性質(zhì)

　　#include#includeint fcntl（int fd， int cmd， 。.. /* arg */ ）;

　　fd：文件描述符

　　cmd 指明該函數(shù)執(zhí)行什么功能

　　F_DUPFD 賦值文件描述符，功能相當于dup和dup2函數(shù)。例如：

　　dup（fd）等價于

　　fcntl（fd，F(xiàn)_DUPFD，0）

　　dup2（oldfd，newfd）等價于

　　close（newfd）;

　　fcntl（oldfd，F(xiàn)_DUPFD，newfd）;

　　F_GETFD 的到文件描述符標志，當前之定義一個文件描述符標志，F(xiàn)D_CLOSEEXEC.此時第三個參數(shù)被忽視。

　　F_SETFD 設(shè)置文件描述符標志，設(shè)置的值是函數(shù)的第三個參數(shù)，其一般可設(shè)置為0表示關(guān)閉，1表示打開。

　　F_SETFL 設(shè)置文件狀態(tài)標志，其值放在函數(shù)的第三個參數(shù)，和open函數(shù)第二個參數(shù)的值一樣的。

　　F_GETFL 得到文件狀態(tài)標志。此時第三個參數(shù)被忽視。

　　arg 可選參數(shù)，根據(jù)第二個參數(shù)填寫。

　　返回值：出錯返回-1，否則哈返達到的標志。

　　例如：

　　#include#include#include#includeint main（int argc，char * argv［］）{int fd;int val=3;if（ （fd = open（argv［1］，O_RDWR|O_APPEND）） == -1 ）//測試一下是否可以同時檢測出文件的讀寫屬性{exit（2）;}if（ val = fcntl（fd，F(xiàn)_GETFL，0） == -1 ）{exit（1）;}printf（“%d ”，val）;printf（“%d %d %d ”，O_RDONLY，O_WRONLY，O_RDWR）;int n = val & O_ACCMODE;if（ n == O_RDONLY）printf（“read ”）;if（O_WRONLY & val ）printf（“write ”）;if（ n == O_RDWR）printf（“read and write ”）;}

　?。ㄊ┳詈笤僬f一下Linux緩沖的問題吧

　　linux中有兩個級別的緩沖：IO緩沖與內(nèi)核緩沖

　?。?）IO緩沖：對于標準IO操作，都會有一個緩沖區(qū)，當用戶想要寫數(shù)據(jù)時，首先將數(shù)據(jù)寫入緩沖區(qū)，待緩沖區(qū)滿之后才能調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)寫入內(nèi)核緩沖區(qū)。當用戶想讀取數(shù)據(jù)時，首先向內(nèi)核讀取一定的數(shù)據(jù)放入IO緩沖區(qū)，讀操作從緩沖區(qū)中讀數(shù)據(jù)，當讀完IO緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)時，才能再讀取數(shù)據(jù)到IO緩沖區(qū)。

　　目的：減少對磁盤的讀寫次數(shù)，提高工作效率。

　?。?）內(nèi)核緩沖區(qū)：操作系統(tǒng)內(nèi)核部分也有緩沖，其與IO緩沖區(qū)是不同的，其主要區(qū)別用一張圖表示：