此为牛客网Linux C++课程1.20课程笔记。
1.open函数
open函数有两种，分别是打开一个已经存在的文件和创建并打开一个不存在的文件。
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
// 打开一个已经存在的文件
int open(const char *pathname, int flags);
// 创建并打开一个不存在的文件
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
参数：
- pathname：要打开的文件路径
- flags：对文件的操作权限设置还有其他的设置
- mode：八进制的数，表示创建出的新的文件的操作权限，比如：0775
flags有三个必选项：O_RDONLY, O_WRONLY, O_RDWR 。
分别是只读、只写和读写，这三个设置是互斥的。
flags还有一些非必选项：
O_CREAT 如果文件不存在则创建该文件
O_EXCL 如果使用O_CREAT选项且文件存在，则返回错误消息
O_NOCTTY 如果文件为终端，那么终端不可以调用open系统调用的那个进程的控制终端
O_TRUNC 如果文件已经存在则删除文件中原有数据
O_APPEND 以追加的方式打开
必选项和非必选项可以组合使用，中间用 | 隔开，如O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC。
mode参数用一个八进制数与取反后的当前进程的umask掩码进行按位与，得到新文件的操作权限。
返回值：返回一个新的文件描述符，如果调用失败，返回-1。
2. 关于errno
errno是Linux系统函数里面的一个全局变量，记录的是最近一次错误的错误号。
在/usr/include/asm-generic/errno.h和/usr/include/asm-generic/errno-base.h中记录了定义了这些错误号，如图：
一个错误号对应一个错误信息。
我们可以用perror函数来打印errno对应的错误信息
#include <stdio.h>
void perror(const char *s);//作用：打印errno对应的错误描述
s参数：用户描述，比如hello,最终输出的内容是 hello:xxx(实际的错误描述)。
如以下示例程序，打开一个不存在的文件a.txt
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main() {
// 打开一个文件
int fd = open("a.txt", O_RDONLY);
if(fd == -1) {
perror("open file");
}
// 关闭
close(fd);
return 0;
}
输出的结果是：
是s参数+实际错误描述的组合。
3. read和write函数
read函数：
#include <unistd.h>
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
参数：
- fd：文件描述符，open得到的，通过这个文件描述符操作某个文件
- buf：需要读取数据存放的地方，数组的地址（传出参数）
- count：指定的数组的大小
返回值：一个整数，有以下情况：
- 成功：
>0: 返回实际的读取到的字节数
=0：文件已经读取完了 - 失败：-1 ，并且设置errno。
write函数：
#include <unistd.h>
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
参数：
- fd：文件描述符，open得到的，通过这个文件描述符操作某个文件
- buf：要往磁盘写入的数据，数据
- count：要写的数据的实际的大小
返回值：
- 成功：实际写入的字节数
- 失败：返回-1，并设置errno
示例程序如下，该程序能够读入一个文件中的全部内容，复制到一个新创建的文件中：
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
int fdread = open("english.txt", O_RDONLY);
if(fdread == -1) {
perror("open english.txt");
return -1;
}
int fdwrite = open("copy.txt", O_WRONLY | O_CREAT, 0664);
if(fdwrite == -1) {
perror("create and open aftercopy.txt");
return -1;
}
char buffer[1024] = {0};
int len = 0;
while((len = read(fdread, buffer, sizeof(buffer))) > 0) {
write(fdwrite, buffer, len);
}
close(fdwrite);
close(fdread);
return 0;
}
4. lseek函数
#include <sys/types.h>
include <unistd.h>
off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
参数：
- fd：文件描述符，通过open得到的，通过这个fd操作某个文件
- offset：偏移量
- whence：以下三选一
SEEK_SET
设置文件指针的偏移量
SEEK_CUR
设置偏移量：当前位置 + 第二个参数offset的值
SEEK_END
设置偏移量：文件大小 + 第二个参数offset的值
返回值：返回文件指针的位置
该函数主要有以下作用：
- 移动文件指针到文件头：lseek(fd, 0, SEEK_SET);
- 获取当前文件指针的位置：lseek(fd, 0, SEEK_CUR);
- 获取文件长度：lseek(fd, 0, SEEK_END);
- 拓展文件的长度，当前文件10b, 110b, 增加了100个字节：lseek(fd, 100, SEEK_END)， 注意：需要写一次数据。
扩展文件长度的示例程序如下：
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main() {
int fd = open("hello.txt", O_RDWR);
if(fd == -1) {
perror("open");
return -1;
}
// 扩展文件的长度
int ret = lseek(fd, 100, SEEK_END);
if(ret == -1) {
perror("lseek");
return -1;
}
// 写入一个空数据
write(fd, " ", 1);
// 关闭文件
close(fd);
return 0;
}