本节学习linux系统中常见的IO函数，讲解及其基本用法；
一、 open/close函数
open函数作用:系统调用open函数，打开指定路径的文件；
int open(const char *pathname, int flags）；打开一个存在的文件；
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);创建一个新的文件；
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
参数：
pathname：要创建（打开）文件的路径；
flags：对文件的操作权限和其他的设置
必选项： O_RDONLY, O_WRONLY, or O_RDWR.之间互斥；
可选项： O_CREAT 文件不存在会创建新文件；
mode：必须是一个8进制的数，表示创建新的文件的操作权限；例如：0775；
最终的权限是： the mode of the created file is (mode & ~umask).umask：0002；0775；
为什么是0777？rwx都为1，三组；
0777 111111111
0775 111111101
umask的作用：抹去某些权限。
返回值：返回一个新的文件描述符；如果失败则返回-1；
errno：属于linux系统函数库，库里面的一个全局变量，记录的是最近的错误号。
利用perror函数能够将errno错误的原因打印出来；
#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，最终打印的结果是 hello：XXX（实际错误的具体原因）；
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
//创建一个新的文件，通过open调用；
int fd= open("creat.txt",O_RDWR|O_CREAT,0777);
if(fd==-1)
{
perror("open");
}
//关闭文件描述
close(fd);
return 0;
}close函数：关闭文件，传入的参数是一个文件描述符；
#include <unistd.h>
close(fd);
二、read/write函数
read函数：把文件的数据读到内存中；
write函数：把内存中的数据写到文件中；
利用read、write函数完成文件的复制；
read函数：
linux中对于read函数的介绍（man 2 read）
涉及的头文件：
#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：
成功，返回
>0：返回实际的读取到的字节数；
=0:文件已经读取完成了；
失败：返回-1,并且设置errno，通过perror可以读取错误；
write函数
linux中对于read函数的介绍（man 2 write）
涉及的头文件：
#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；通过文件描述符操作某个文件；
buf：要往磁盘写入的数据；
count：要写的数据的实际大小；
返回值：
成功，实际写入的字节数；
失败：返回-1，设置errno；
实现功能：
现有一个english.txt文件，通过read函数读取TXT文件的值，再通过write函数将TXT文件中的值复制到一个新的文件中；
实现流程：
1、 通过open打开english.txt文件；2、 创建一个新的文件，拷贝文件；
3、 频繁的读写操作；
4、 关闭文件
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main()
{
int srcfd= open("english.txt", O_RDONLY);
if(srcfd==-1)
{
perror("open");
return -1;
}
//通过open打开english.txt文件；
int destfd = open("cpy.txt", O_WRONLY|O_CREAT,0664);
if(destfd ==-1)
{
perror("open");
return -1;
}
//创建一个新的文件，拷贝文件；
char buf[1024]={0};
int len= 0;
while((len=read(srcfd, buf, sizeof(buf)))>0)
{
write(destfd,buf,len);
}
//频繁的读写操作；
close(destfd);
close(srcfd);
//关闭文件；
return 0;
}
三、lseek函数
lseek函数：主要用作文件指针的偏移；
read函数：
linux中对于lseek函数的介绍（man 2 lseek）
Linux系统函数
涉及的头文件：
#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，通过这个fd操作某个文件；
offset：偏移量；
whence：
SEEK_SET
设置文件指针的偏移量，从文件头开始偏移；
The file offset is set to offset bytes.
SEEK_CUR
设置偏移量；当前位置+第二个参数offset的值；
The file offset is set to its current location plus offset bytes.
SEEK_END
设置偏移量：文件的大小+第二个参数offset的值；
The file offset is set to the size of the file plus offset bytes.
返回值：返回文件指针的位置；
函数作用：
1、移动文件指针到头文件；lseek(fd,0, SEEK_SET);例如：文件反复从头文件开始读；
2、获取当前文件指针的位置：lseek(fd,0,SEEK_CUR);返回值：返回最终文件指针的位置；
3、获取文件长度lseek(fd,0,SEEK_END);从文件末尾偏移0个单位；
4、可以拓展文件的长度：当前文件10b，准备拓展为110b，增加了100个字节；
lseek(fd,100,SEEK_END);只进行了指针的移动，还需要写入一次才管用；
实现功能：
现有一个hello.txt文件，其为11个字节，现在通过lseek函数进行扩展，多余扩展100个字节；
实现流程：
1、 通过open打开hello.txt文件；2、 扩展文件长度
3、 写入一个空数据；
4、 关闭文件
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
int fd= open("hello.txt",O_RDWR);
if(fd==-1)
{
perror("open");
return -1;
}
//扩展文件长度：
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;
}
注意：此处我们为什么要在 扩展文件长度后，再写入一个空数据呢？
因为我们利用lseek函数，只能将文件指针的位置进行后移，并不能进行文件的扩展，在文件指针后移的位置，写入一个字节，才能完成整个文件的扩展。
四、stat/lstat函数
stat函数：用于获取文件的相关信息；
lstat函数：获取软连接文件的相关信息；
linux 中对于是stat函数的说明：
Linux系统函数：
stat：
涉及的头文件：
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
主要作用与参数：
//作用：获取一个文件相关的信息；返回文件相关的一个信息；
//参数：
pathname：操作文件的路径；获取哪个文件的信息呢？
statbuf：结构体变量，传出参数，用于保存获取到的信息；
st_mode变量：
返回值：
成功：返回0；
失败：返回-1；
通过errno打印错误原因；
int lstat(const char *pathname, struct stat *statbuf);
软连接文件。如果用stat获取软连接的文件，其实获取的是指向的文件的内容；
如果要获取软连接的文件就要用lstat;
实现功能：获取某个文件的相关文件信息；
现有一a.txt文件，其内容如下所示：
编辑以下代码：读取文件的大小；
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
struct stat statbuf;
int ret = stat("a.txt",&statbuf);
if(ret ==-1)
{
perror("stat");
return -1;
}
printf("size:%ld\n",statbuf.st_size);
return 0
}
五、模拟实现ls -l命令
如下图所示，我们经常使用ls -l指令对一个文件进行属性信息的查询；查询的内容主要包括：文件的类型和权限、文件所在的组、硬链接数、文件所有者、文件大小、文件修改的时间；
例如：下图中：-rw-rw-r-- 1 nowcoder nowcoder 12 4-р с 29 11:13 a.txt
我们本节所有实现的代码功能：即运行一个代码+文件名称，然后打印出ls-l命令所展示出来的信息：
//模拟实现ls -l指令
//-rw-rw-r-- 1 nowcoder nowcoder 12 4-р с 29 11:13 a.txt
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <pwd.h>
#include <grp.h>
#include <time.h>
#include <string.h>
int main(int argc,char * argv[])
{
//判断输入的参数是否正确，如果不正确，则给出提示；
if(argc<2)
{
printf("%s filename\n",argv[0]);
return -1;
}
//通过stat函数获取文件的信息
struct stat st;
int ret=stat(argv[1],&st);
if(ret==-1)
{
perror("stat");
return -1;
}
//获取文件类型和文件权限
char perms [11]={0};//用于保存文件类型和文件权限的字符数组；
switch(st.st_mode & __S_IFMT)
{
case __S_IFLNK:
perms[0]='l';
break;
case __S_IFDIR:
perms[0]='d';
break;
case __S_IFREG:
perms[0]='-';
break;
case __S_IFBLK:
perms[0]='b';
break;
case __S_IFCHR:
perms[0]='c';
break;
case __S_IFSOCK:
perms[0]='s';
break;
case __S_IFIFO:
perms[0]='p';
break;
default :
perms[0]='?';
break;
}
//判断文件的访问权限
perms[1]=(st.st_mode & S_IRUSR )? 'r':'-';
perms[2]=(st.st_mode & S_IWUSR )? 'w':'-';
perms[3]=(st.st_mode & S_IXUSR )? 'x':'-';
//判断文件所在组
perms[4]=(st.st_mode & S_IRGRP )? 'r':'-';
perms[5]=(st.st_mode & S_IWGRP )? 'w':'-';
perms[6]=(st.st_mode & S_IXGRP )? 'x':'-';
//其他人
perms[7]=(st.st_mode & S_IROTH )? 'r':'-';
perms[8]=(st.st_mode & S_IWOTH )? 'w':'-';
perms[9]=(st.st_mode & S_IXOTH )? 'x':'-';
//硬链接数
int linknum = st.st_nlink;
//文件所有者
char * fileuser = getpwuid(st.st_uid)->pw_name;
//文件所在组
char * groupuser = getgrgid(st.st_gid)->gr_name;
//文件大小
long int filesize = st.st_size;
//获取修改的时间
char * time = ctime(& st.st_mtime) ;
char mtime[512]={0};
strncpy(mtime,time,strlen(time)-1);
char buf[1024];
sprintf(buf,"%s %d %s %s %ld %s %s", perms,linknum,fileuser,groupuser,filesize,mtime,argv[1]);
printf("%s\n",buf);
return 0;
}其运行结果：
总结：本节介绍的是linux系统中常见的IO函数的介绍与使用；对基本功能、基本使用以及举例说明的方式对于IO函数做了讲解。
创作不易，还请大家多多点赞支持！！！
