Linux基础(四)——基础文件IO

1.首先我们来回顾一下C语言里关于文件操作的接口：

1.打开一个文件：
FILE *fopen(const char *path, const char *mode);
//第一个参数为文件名；第二个参数为打开方式
//打开方式的选项有：r,r+,w,w+,a,a+

2.向文件中写数据：
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb,FILE *stream);
//第一个参数是要写入的内容；第二个参数是要写入内容的大小；
//第三个参数是每次写入几个字节;第四个参数是要把内容写到哪里；

3.从文件中读数据：
size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE*stream);
//第一个参数是读完要装进那哪；第二个参数是每次读出几个字节；
//第三个参数是读到的字符串的长度;第四个参数是要读的文件；

2.Linux下的文件相关系统调用接口

<1>. int open(const char *pathname, int flags);
//第一个参数表示要打开一个文件
//第二个参数的选项有:O_RDONLY 只读打开
////////////////////////////////////OWRONLY 只写打开
////////////////////////////////////O_RDWR 读、写打开(前三选项必须选且只能三选一)
////////////////////////////////////O_CREAT 若文件不存在，则创建
////////////////////////////////////O_APPEND 追加写

//头文件：
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

//返回值：成功则返回新打开的文件描述符，失败返回-1

<2>ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
//函数头文件为： #include<unistd.h>
//write()从缓冲区中写入字节数

<3> ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
//函数头文件为： #include<unistd.h>
//read()函数读取文件中的字节数。
//描述符fd进入从buf开始的缓冲区。
//如果count为0，则read()返回0，没有其他值结果。如果计数大于SSIZE_MAX，则结果
是未指定的。

<4>int close(int fd);//关闭一个文件，参数为一个文件描述符
//函数头文件为： #include<unistd.h>


3.相关接口的简单使用实例

公共头文件：

向文件中写：

从文件中读：

测试结果：因为我向文件里写入了5次 “study every day\n”,所以也应该读出来5次，我把两个文件分别编译运行后，得出如下结果：

4.对比fd和FILE结构体

文件描述符fd:
      事实上，文件描述符就是一个从0开始的小整数。Linux进程默认情况下都有三个缺省的文件描述符，分别是标准输入0，标准输出1，标准错误2。0,1,2对应的物理设备一般是：键盘，显示器，显示器，所以输入输出的时候也可以采用直接把要写入（或输出）的东西写到0（或1）。
      当我们打开文件的时候，操作系统在内存中就要创造相应的数据结构来描述目标文件。于是就有了file结构体，表示一个已经打开的文件对象。而进程执行open系统调用，所以必须让进程和文件关联起来。每个进程都有一个指针*file，指向一张表files_struct，这张表的最重要的部分就是包含一个指针数组，每个元素都是指向一个打开文件的指针！所以，本质上，文件描述符就是该数组的下标，只要有文件描述符，就可以找到相应的文件。

这张照片是我在网上找的，虽然看上去很复杂，但是分析的很全面：




文件指针FILE定义说明文件指针的一般形式为：: FILE *指针变量标识符；       其中FILE应为大写，它实际上是由系统定义的一个结构，该结构中含有文件名、文件状态和文件当前位置等信息。在编写源程序时不必关心FILE结构的细节。       使用系统调用的时候用文件描述符的时候比较多，但是操作比较原始。C库函数在I/O上提供了一些方便的包装（比如格式化I/O、重定向），但是对细节的控制不够。如果过度依赖其中的一种只会徒增麻烦，所以知道两者的转换是很有必要的。FILE*是对fd的封装