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[系统运维]Linux学习日记8——文件IO函数

学习视频链接:

黑马程序员-Linux系统编程_哔哩哔哩_bilibilihttps://www.bilibili.com/video/BV1KE411q7ee?p=52&spm_id_from=pageDriver

目录

一、系统调用(内核提供的函数)

二、open / close 函数

2.1 linux 下查看 open 命令

2.2 函数原型

2.3 操作

2.4?O_CREAT

2.5?O_TRUNC

2.6 常见错误

三、read / write 函数

3.1 函数原型

3.2 查看函数用法

3.3 实现拷贝操作

3.4 与 C 语言标准 IO 库比较


一、系统调用(内核提供的函数)

watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBAaGVyYi5kcg==,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16

只有系统调用才能进内核空间,才能调用驱动程序,驱动硬件工作。

二、open / close 函数

2.1 linux 下查看 open 命令

man 2 open

watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBAaGVyYi5kcg==,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16

2.2 函数原型

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

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

int close(int fd);

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

pathname:路径名

flags:三个参数 O_RDONLY,O_WRONLY,O_RDWR

O_APPENDO_CREATO_EXCLO_TRUNCO_NONBLOCK
追加创建是否存在截断非阻塞

return:函数执行正确 返回新的文件描述符(整数),错误 返回 -1 并且 errno 被设置成相应的值

2、int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

mode_t mode:8 进制整形,用来设置权限(权限大于当前用户 umask 时,会让文件权限变成 umask 对应的权限)

2.3 操作

新建一个 C 语言程序

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?把光标移动到函数上,键入?2K 跳转到函数定义

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?发现使用 open 需要 3 个头文件,其中前两个可以简写为一个头文件:unistd.h

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测试运行

watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBAaGVyYi5kcg==,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16

2.4?O_CREAT

删除 dict.txt,修改 C 程序源码

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权限与设定的 644 是一样的?

watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBAaGVyYi5kcg==,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16

2.5?O_TRUNC

往 dict.txt 里面添加一点东西

watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBAaGVyYi5kcg==,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16

修改C语言文件?

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?文件被清空了

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2.6 常见错误

1、文件不存在错误

errno 记录着错误数字,把错误数字传入到 strerror 中返回错误信息

watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBAaGVyYi5kcg==,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16

查看更多的 strerror 用法可以使用 linux 命令 man(strerror)

2、以写方式打开只读文件

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?运行结果:

watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBAaGVyYi5kcg==,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16

3、以只写文件打开目录

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运行结果:?

watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBAaGVyYi5kcg==,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16

三、read / write 函数

3.1 函数原型

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

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

3.2 查看函数用法

1、man 2 read

watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBAaGVyYi5kcg==,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16

fd:文件描述符

buf:保存数据的缓冲区

count:缓冲区的大小

返回值:成功返回实际读到的字节数,读到文末返回 0,失败返回 -1 并且 errno 被设置成相应的值

2、man 2 write

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

fd:文件描述符

buf:待写出数据的缓冲区

count:实际要写出的内容的大小

返回值:成功返回写入的字节数,失败赶回 -1 并且 errno 被设置成相应的值

3.3 实现拷贝操作

1、C 语言代码

watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBAaGVyYi5kcg==,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16

运行结果:

watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBAaGVyYi5kcg==,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16

2、添加错误信息

watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBAaGVyYi5kcg==,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16

watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBAaGVyYi5kcg==,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16

3.4 与 C 语言标准 IO 库比较

1、执行原理

C语言标准库函数 fputc 函数调用了系统函数 write 函数执行写操作

2、使用标准库函数和 read write 读写速度对比

(1) 准备这三个文件

2、编译执行两个C语言文件,比较他们的拷贝速度

发现使用标准 IO 库函数执行拷贝命令稍微快一点

3、查看这两个函数执行时候调用了多少次 read 和 write

strace ./a_cp_b

发现执行了很多次 read 和 write ,每次读写 4096 个字节

执行用系统调用函数编写的 C 程序

每次读写5个字节,所以更慢

??

4、结果分析

我们调用系统函数,系统直接就执行对应的指令,调用 C语言标准 IO库的时候,如下图:

?C语言库中有用户级别的缓冲,虽然表现在程序上的是一次读取一个字节,但是在 fputc 函数中有一个缓冲区,当缓冲区达到 4096 个字节的时候才会调用系统函数执行 read 和 write,这个被称为预读入缓输出。

5、结论

即使学了系统调用,能使用库函数的时候尽量使用库函数。有的时候不想使用缓输出的机制,可以使用系统调用。?

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加:2022-03-24 00:59:27  更:2022-03-24 01:01:49 
 
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