2017年（6）
分类： LINUX
2017-02-07 16:55:35
00009-linux系统调用(文件操作）.doc
几个常用文件编程函数讲解及例程：
常用的系统调用函数有：creat open close read write iseek
1. Creat
creat（建立文件）
相关函数 read，write，fcntl，close，link，stat，umask，unlink，fopen
表头文件
#include
#include
#include
C语言：#include
定义函数
int creat(const char * pathname, mode_t mode);
函数功能：
创建一个文件并以只写的方式打开。如果原来该文件存在，会将这个文件的长度截短为0。
函数说明
若函数执行成功则返回打开文件的描述符，出错返回-1并设置errno。（关于errno详见《UNIX环境高级编程》第一章第七节）
参数pathname指向欲建立的文件路径字符串。creat()相当于使用下列的调用方式调用open()
open(const char * pathname ,(O_CREAT|O_WRONLY|O_TRUNC));
由于creat函数创建文件后是以只写的方式打开，因此局限性比较大，所以一般都用open函数来代替creat函数创建一个文件，这样创建后就能同时以读写的方式打开文件了。
关于参数mode请参考《UNIX环境高级编程》第四章。
历史原因
提供creat函数是由于早期的UNIX系统版本中，open的第二个参数只能是0、1、2，没有办法打开一个尚未存在的文件，因此需要另一个creat以创建新文件。
返回值
creat()会返回新的，若有错误发生则会返回-1，并把设给errno。
EEXIST 参数pathname所指的文件已存在。
EACCESS 参数pathname 所指定的文件不符合所要求测试的权限
EROFS 欲打开写入权限的文件存在于只读文件系统内
EFAULT 参数pathname 指针超出可存取的内存空间
EINVAL 参数mode 不正确。
ENAMETOOLONG 参数pathname太长。
ENOTDIR 参数pathname为一目录
ENOMEM 核心内存不足
ELOOP 参数pathname有过多符号连接问题。
EMFILE 已达到进程可同时打开的文件数上限
ENFILE 已达到系统可同时打开的文件数上限
附加说明
creat()无法建立特别的装置文件，如果需要请使用mknod()。
例子：
通过运行结果可以看出成功建立xinyu_share文件。
2. Open
作用：和创建文件。
简述：open是UNIX系统（包括LINUX、Mac等）的系统调用函数，区别于C语言库函数fopen。
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#include int open(constchar*pathname,intflags); int open(constchar*pathname,intflags,mode_tmode); 返回值：成功则返回文件描述符，否则返回-1 |
对于open函数来说，第三个参数仅当创建新文件时（即 使用了O_CREAT 时）才使用，用于指定文件的访问权限位（access permission bits）。pathname 是待/创建文件的POSIX路径名（如/home/user/a.cpp）；flags 用于指定文件的打开/创建模式，这个参数可由以下（定义于）通过逻辑位或逻辑构成。
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O_RDONLY只读模式 O_WRONLY只写模式 O_RDWR读写模式 |
打开/创建文件时，至少得使用上述三个常量中的一个。以下常量是选用的：
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O_APPEND每次写操作都写入文件的末尾 O_CREAT如果指定文件不存在，则创建这个文件 O_EXCL如果要创建的文件已存在，则返回-1，并且修改errno的值 O_TRUNC如果文件存在，并且以只写/读写方式打开，则清空文件全部内容(即将其长度截短为0) O_NOCTTY如果路径名指向终端设备，不要把这个设备用作控制终端。 O_NONBLOCK如果路径名指向FIFO/块文件/字符文件，则把文件的打开和后继I/O |
设置为非阻塞模式
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（nonblockingmode） |
以下三个常量同样是选用的，它们用于同步输入输出
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O_DSYNC等待物理I/O结束后再write。在不影响读取新写入的数据的 前提下，不等待 文件属性 更新。 |
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O_RSYNCread等待所有写入同一区域的写操作完成后再进行 O_SYNC等待物理I/O结束后再write，包括更新文件属性的I/O |
open返回的一定是最小的未被使用的描述符。
3. Close
头文件：#include
定义函数：int close(int fd);
函数说明：当使用完文件后若已不再需要则可使用 close()关闭该文件, 二close()会让数据写回磁盘, 并释放该文件所占用的资源. 参数fd 为先前由open()或creat()所返回的文件描述词.
4. Read
ssize_t read[1] (int fd, void *buf, size_t count);
成功返回读取的字节数，出错返回-1并设置errno，如果在调read之前已到达文件末尾，则这次read返回0。
参数count是请求读取的字节数，读上来的数据保存在缓冲区buf中，同时文件的当前读写位置向后移。注意这个读写位置和使用C标准I/O库时的读写位置有可能不同，这个读写位置是记在内核中的，而使用C标准I/O库时的读写位置是用户空间I/O缓冲区中的位置。比如用fgetc读一个字节，fgetc有可能从内核中预读1024个字节到I/O缓冲区中，再返回第一个字节，这时该文件在内核中记录的读写位置是1024，而在FILE结构体中记录的读写位置是1。注意返回值类型是ssize_t，表示有符号的size_t，这样既可以返回正的字节数、0（表示到达文件末尾）也可以返回负值-1（表示出错）。
read函数返回时，返回值说明了buf中前多少个字节是刚读上来的。有些情况下，实际读到的字节数（返回值）会小于请求读的字节数count，例如：读常规文件时，在读到count个字节之前已到达文件末尾。例如，距文件末尾还有30个字节而请求读100个字节，则read返回30，下次read将返回0。
5. Write
#include
s write (int fd,const void * buf,size_t count);
write()会把指针buf所指的内存写入count个字节到参数fd所指的文件内。当然，文件读写位置也会随之移动。
如果顺利write()会返回实际写入的字节数。当有错误发生时则返回-1，存入errno中。
EINTR 此调用被信号所中断。
EAGAIN 当使用不可阻断I/O 时（O_NONBLOCK），若无数据可读取则返回此值。
EBADF 参数fd非有效的，或该文件已关闭。
6. Iseek
函数名: lseek
头文件：#include #include
用 法: off_t lseek(int handle, off_t offset, int fromwhere);
所有打开的文件都有一个（current file offset），以下简称为 cfo。cfo 通常是一个非负整数，用于表明文件开始处到文件当前位置的字节数。读写操作通常开始于 cfo，并且使 cfo 增大，增量为读写的字节数。文件被打开时，cfo 会被初始化为 0，除非使用了 O_APPEND 。
使用 lseek 函数可以改变文件的 cfo 。
lseek 的以下用法返回当前的偏移量：
off_t currpos;
currpos = lseek(fd, 0, SEEK_CUR);
这个技巧也可用于判断我们是否可以改变某个文件的。如果参数 fd（）指定的是 pipe（管道）、FIFO 或者 socket，lseek 返回 -1 并且置 errno 为 ESPIPE。
对于普通文件（regular file），cfo 是一个非负整数。但对于特殊设备，cfo 有可能是负数。因此，我们不能简单地测试 lseek 的返回值是否小于 0 来判断 lseek 成功与否，而应该测试 lseek 的返回值是否等于 -1 来判断 lseek 成功与否。
lseek 仅将 cfo 保存于中，不会导致任何 I/O 操作。这个 cfo 将被用于之后的读写操作。
如果 offset 比文件的当前长度更大，下一个写操作就会把文件“撑大（extend）”。这就是所谓的在文件里创造“空洞（hole）”。没有被实际写入文件的所有字节由重复的 0 表示。空洞是否占用硬盘空间是由文件系统（file system）决定的。
综合例子：
在LINUX下手动建立文件file_from并在文件中随便输入一些内容如图
编译程序并运行可以发现当前目录下生成了一个file_to文件，打开这个文件，里面的内容跟file_from中的完全一样，这就是这个例子实现的文件复制功能。
