[系统运维]Linux基础——makefile和文件IO

makefile的编写

规则

命名：makefile / Makefile

规则中的三要素：目标，依赖，命令（TAB键起始）

子目标和终极目标的关系：

生成目标的流程及更新目标的原则：

两个函数

• makefile中的函数都有返回值，需要用$()来取返回的值

• wildcard

  • src=$(wildcard *.c)

• patsubst

  • obj=$(patsubst %.c,%.o,$(src))

三个自动变量

• $< 第一个依赖条件
• $^ 所有的依赖条件
• $@ 规则的目标

模式规则

%.o:%.c
	gcc -c $< -o $@

系统IO函数

基本概念

• 文件描述符：
  • int类型
  • 一个进程最多可打开多少文件：1024-3（标准输入、标准输出、标准错误被默认打开）
• pcb
  • 进程控制块
  • 在其中有一个文件描述符表 – 数组[1024]，从数组下标中选择未占用的最小的数
• 虚拟地址空间
  • 用户区（0-3G）、内核区（3G-4G）
  • 4G虚拟地址空间，从上往下依次为：
    内核区
    环境变量
    栈（从上往下寻址）
    共享库
    堆（从下往上寻址）
    未被初始化的全局变量
    已初始化的全局变量
    代码段

open和close

#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);
int creat(const char *pathname, mode_t mode);

#include <unistd.h>

int close(int fd);

打开方式：

• 必选项
  • O_RDONLY 只读
  • O_WRONLY 只写
  • O_RDWR 可读写
• 可选项
  • O_CREAT
    • 文件权限，本地有一个掩码，文件的实际权限为给定的参数与本地掩码取反后按位与的结果，掩码可以临时更改umask 0002
  • O_TRUNC
    • 截断文件
  • O_EXCL
    • 判断文件是否存在
  • O_APPEND

int fd;

// 打开已经存在的文件
fd = open("hello.c", O_RDWR);
// 创建新文件
fd = open("myhello", O_RDWR | O_CREAT, 0777); // 0表示八进制，777是文件权限
// 判断文件是否存在
fd = open("myhello", O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL, 0777); 
// 将文件截断为0
fd = open("myhello", O_RDWR | O_TRUNC); 

// 打开或关闭文件时，最好加上返回值的判断，以避免在文件IO出错时没有提示。
if (fd == -1)
{
  perror("Open failed"); 	// stdio.h
  exit(1);								// stdlib.h
}

// 关闭文件
int ret = close(fd); 			// unistd.h
if(ret == -1)
{
  perror("Close failed");
  exit(1);
}

read和write

#include <unistd.h>

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

返回值：-1 读文件失败
  		 0 文件读完了
       >0 读取的字节数
  
ssize_t write(int fd, void *buf, size_t count);

读写文件示例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
  // 打开一个已经存在的文件
  int fd = open("english.txt", O_RDONLY);
  if (fd == -1)
  {
    perror("Open failed"); 	
    exit(1);								
  }
  
  // 创建一个新文件 -- 写操作
  int fd1 = open("newfile", O_CREAT | O_WRONLY, 0664);
  if (fd1 == -1)
  {
    perror("Open failed"); 	
    exit(1);								
  }
  
  // 读文件
  char buf[2048] = {0};
  int count = read(fd, buf, sizeof(buf)); 
  if(count == -1)
  {
    perror("Read failed"); 	
    exit(1);
  }
  while(count)
  {
    // 将读出的内容写入另一个文件中
    int ret = write(fd1, buf, count);
    printf("write %d bytes\n", ret);
    
    // 继续读文件
    count = read(fd, buf, sizeof(buf)); 
  }
  
  // 关闭文件
  close(fd);
  close(fd1);
  return 0;
}

lseek

• 获取文件大小
• 移动文件指针
• 文件扩展

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

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

文件扩展示例：

int main()
{
  // 打开一个已经存在的文件
  int fd = open("english.txt", O_RDONLY);
  if (fd == -1)
  {
    perror("Open failed"); 	
    exit(1);								
  }
  
  // 获取文件长度
  int ret = lseek(fd, 0, SEEK_END);
  printf("file length = %d\n", ret);
  
  // 文件扩展
  ret = lseek(fd, 2000, SEEK_END);
  printf("file length = %d\n", ret);
  
  // 实现文件扩展，需要最后做一次写操作
  write(fd, "a", 1);
  
  close(fd);
  return 0;
}