Linux--文件

文件的基本信息

文件是计算机系统中存储数据的一种单位
它可以是文本、图像、音频、视频等信息的载体。文件通常以特定的格式和拓展名来表示其内容和类型。
在计算机系统中,文件使用文件名来唯一标识和访问。文件可以被创建、读取、写入、复制、移动、删除等操作。文件还可以按照目录结构进行组织,形成文件夹或目录。

文件的描述

文件的描述是对文件的一种详细说明。它可以包括文件的属性、内容、用途、格式、大小、创建时间、修改时间等信息。
文件的描述通常用于帮助用户理解和识别文件,并提供文件的上下文信息。文件的描述可以作为元数据存储在文件系统或其他文件管理系统中,以便用户和程序能够更加方便地浏览、搜索和管理文件。

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C语言的文件接口函数

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详见:C语言–文件操作

位图传参

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系统调用的文件接口

open

open是一个系统调用函数,用于打开或创建文件。
原型:

#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);

参数pathname是文件的路径名,flags是打开文件的标志位,mode是创建文件时的权限
常用的flags参数包括:

  • O_RDONLY:只读方式打开文件
  • O_WRONLY:只写方式打开文件
  • O_RDWR:可读可写方式打开文件
  • O_CREAT:如果文件不存在则创建新的文件
  • O_TRUNC:如果文件存在则将其长度截断为0
  • O_APPEND:在文件末尾追加数据

open函数返回一个文件描述符,可以通过该文件描述符进行文件的读写操作。如果打开或创建文件失败,open函数将返回-1,并设置errno变量来指示具体的错误信息。

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close

关闭open函数对应打开的文件,输入参数为文件描述符(open函数的返回值);
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write

write是一个系统调用函数,用于向文件描述符中写入数据。它的原型如下:

#include<unistd.h>
ssize_t write(int fd,const void* buf,size_t count);

参数说明

  • fd是文件描述符,表示要写入的目标文件或设备。
  • buf是待写入数据的缓冲区指针。
  • count是待写入的数据字节数。

返回值说明

  • 如果成功写入,则返回实际写入的字节数。
  • 如果出现错误,则返回-1,并设置errno变量来指示具体的错误类型。

使用write函数时需要注意以下几点

  • 数据写入是按照字节为单位进行的,所以必须确保缓冲区大小与写入数量的一致性。
  • 写入操作不会自动在字符串末尾添加’\0’结束符,因此如果写入的是字符串,需要自行在缓冲区末尾添加结束符。
  • 文件打开时必须具有写入权限,否则写入操作将失败。

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read

read是一个系统调用函数,用于从文件描述符中读取数据。原型如下:

#include<unistd.h>
ssize_t read(int fd,void* buf,size_t count);

其中,fd为要读取的文件描述符,buf为数据存储的缓冲区,count为要读取的最大字节数

read函数会从指定的文件描述符中读取数据,并将其存储到buf所指向的缓冲区中。它返回实际读取的字节数,如果出现错误则返回-1。在读取文件时,需要注意处理读取字节数小于请求的情况,以及处理读取过程中可能发生的错误

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文件描述符

文件描述符是操作系统对打开文件的引用或索引,用于标识和操作文件在Linux中,每个进程都有一个文件描述符表,用于跟踪它所打开的文件

文件描述符是非负整数的,通常表示为整数类型int。标准输入、标准输出和标准错误分别有预定义的文件描述符值,分别为0、1、2;

文件描述符可以用于执行以下操作:

  • 打开文件:通过open()系统调用获取一个文件描述符来打开文件。
  • 读取文件:使用read()系统调用从文件描述符读取数据。
  • 写入文件:使用write()系统调用向文件描述符写入数据。
  • 关闭文件:使用close()系统调用关闭文件描述符。

文件描述符的值在同一进程中是唯一的,但在不同的进程之间可以共享。当一个进程通过fork()创建子进程时,子进程会继承父进程的文件描述符表。

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所以,可以看出:
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文件描述符的填充规则

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修改重定向函数:dup2

在Linux系统中,dup2是一个系统调用函数,用于复制文件描述符。它的原型如下:

#include <unistd.h>

int dup2(int oldfd, int newfd);

该函数将文件描述符oldfd复制到文件描述符newfd上,并返回新的文件描述符。如果newfd已经被使用,则先关闭它。这样可以实现重定向文件描述符的功能,比如将标准输入、输出或错误重定向到指定文件描述符上。

示例用法:
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