作者:HoytEmail:hoytluo@21cn.com

前言:

我们在这一节将要讨论linux下文件操作的各个函数.

文件的创建和读写

文件的各个属性

目录文件的操作

管道文件

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1。文件的创建和读写

我假设你已经知道了标准级的文件操作的各个函数(fopen,fread,fwrite等等).当然如果你不清楚的话也不要着急.我们讨论的系统级的文件操作实际上是为标准级文件操作服务的.

当我们需要打开一个文件进行读写操作的时候,我们可以使用系统调用函数open.使用完成以后我们调用另外一个close函数进行关闭操作.

#include

#include

#include

#include

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

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

int close(int fd);

open函数有两个形式.其中pathname是我们要打开的文件名(包含路径名称,缺省是认为在当前路径下面).flags可以去下面的一个值或者是几个值的组合.

O_RDONLY:以只读的方式打开文件.

O_WRONLY:以只写的方式打开文件.

O_RDWR:以读写的方式打开文件.

O_APPEND:以追加的方式打开文件.

O_CREAT:创建一个文件.

O_EXEC:如果使用了O_CREAT而且文件已经存在,就会发生一个错误.

O_NOBLOCK:以非阻塞的方式打开一个文件.

O_TRUNC:如果文件已经存在,则删除文件的内容.

前面三个标志只能使用任意的一个.如果使用了O_CREATE标志,那么我们要使用open的第二种形式.还要指定mode标志,用来表示文件的访问权限.mode可以是以下情况的组合.

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S_IRUSR用户可以读S_IWUSR用户可以写

S_IXUSR用户可以执行S_IRWXU用户可以读写执行

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S_IRGRP组可以读S_IWGRP组可以写

S_IXGRP组可以执行S_IRWXG组可以读写执行

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S_IROTH其他人可以读S_IWOTH其他人可以写

S_IXOTH其他人可以执行S_IRWXO其他人可以读写执行

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S_ISUID设置用户执行IDS_ISGID设置组的执行ID

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我们也可以用数字来代表各个位的标志.Linux总共用5个数字来表示文件的各种权限.

00000.第一位表示设置用户ID.第二位表示设置组ID,第三位表示用户自己的权限位,第四位表示组的权限,最后一位表示其他人的权限.

每个数字可以取1(执行权限),2(写权限),4(读权限),0(什么也没有)或者是这几个值的和.

比如我们要创建一个用户读写执行,组没有权限,其他人读执行的文件.设置用户ID位那么我们可以使用的模式是--1(设置用户ID)0(组没有设置)7(1+2+4)0(没有权限,使用缺省)5(1+4)即10705:

open("temp",O_CREAT,10705);

如果我们打开文件成功,open会返回一个文件描述符.我们以后对文件的所有操作就可以对这个文件描述符进行操作了.

当我们操作完成以后,我们要关闭文件了,只要调用close就可以了,其中fd是我们要关闭的文件描述符.

文件打开了以后,我们就要对文件进行读写了.我们可以调用函数read和write进行文件的读写.

#include

ssize_tread(int fd, void *buffer,size_t count);

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

fd是我们要进行读写操作的文件描述符,buffer是我们要写入文件内容或读出文件内容的内存地址.count是我们要读写的字节数.

对于普通的文件read从指定的文件(fd)中读取count字节到buffer缓冲区中(记住我们必须提供一个足够大的缓冲区),同时返回count.

如果read读到了文件的结尾或者被一个信号所中断,返回值会小于count.如果是由信号中断引起返回,而且没有返回数据,read会返回-1,且设置errno为EINTR.当程序读到了文件结尾的时候,read会返回0.

write从buffer中写count字节到文件fd中,成功时返回实际所写的字节数.

下面我们学习一个实例,这个实例用来拷贝文件.

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#defineBUFFER_SIZE1024

int main(int argc,char **argv)

{

int from_fd,to_fd;

int bytes_read,bytes_write;

char buffer[BUFFER_SIZE];

char *ptr;

if(argc!=3)

{

fprintf(stderr,"Usage:%s fromfile tofile\n\a",argv[0]);

exit(1);

}

/*打开源文件*/

if((from_fd=open(argv[1],O_RDONLY))==-1)

{

fprintf(stderr,"Open %s Error:%s\n",argv[1],strerror(errno));

exit(1);

}

/*创建目的文件*/

if((to_fd=open(argv[2],O_WRONLY|O_CREAT,S_IRUSR|S_IWUSR))==-1)

{

fprintf(stderr,"Open %s Error:%s\n",argv[2],strerror(errno));

exit(1);

}

/*以下代码是一个经典的拷贝文件的代码*/

while(bytes_read=read(from_fd,buffer,BUFFER_SIZE))

{

/*一个致命的错误发生了*/

if((bytes_read==-1)&&(errno!=EINTR)) break;

else if(bytes_read>0)

{

ptr=buffer;

while(bytes_write=write(to_fd,ptr,bytes_read))

{

/*一个致命错误发生了*/

if((bytes_write==-1)&&(errno!=EINTR))break;

/*写完了所有读的字节*/

else if(bytes_write==bytes_read) break;

/*只写了一部分,继续写*/

else if(bytes_write>0)

{

ptr+=bytes_write;

bytes_read-=bytes_write;

}

}

/*写的时候发生的致命错误*/

if(bytes_write==-1)break;

}

}

close(from_fd);

close(to_fd);

exit(0);

}

2。文件的各个属性

文件具有各种各样的属性,除了我们上面所知道的文件权限以外,文件还有创建时间,大小等等属性.

有时侯我们要判断文件是否可以进行某种操作(读,写等等).这个时候我们可以使用access函数.

#include

int access(const char *pathname,int mode);

pathname:是文件名称,mode是我们要判断的属性.可以取以下值或者是他们的组合.

R_OK文件可以读,W_OK文件可以写,X_OK文件可以执行,F_OK文件存在.当我们测试成功时,函数返回0,否则如果有一个条件不符时,返回-1.

如果我们要获得文件的其他属性,我们可以使用函数stat或者fstat.

#include

#include

int stat(const char *file_name,struct stat *buf);

int fstat(int filedes,struct stat *buf);

struct stat {

dev_tst_dev;/*设备*/

ino_tst_ino;/*节点*/

mode_tst_mode;/*模式*/

nlink_tst_nlink;/*硬连接*/

uid_tst_uid;/*用户ID */

gid_tst_gid;/*组ID*/

dev_tst_rdev;/*设备类型*/

off_tst_off;/*文件字节数*/

unsigned long st_blksize;/*块大小*/

unsigned longst_blocks;/*块数*/

time_tst_atime;/*最后一次访问时间*/

time_tst_mtime;/*最后一次修改时间*/

time_tst_ctime;/*最后一次改变时间(指属性) */

};

stat用来判断没有打开的文件,而fstat用来判断打开的文件.我们使用最多的属性是st_mode.通过着属性我们可以判断给定的文件是一个普通文件还是一个目录,连接等等.可以使用下面几个宏来判断.

S_ISLNK(st_mode):是否是一个连接.S_ISREG是否是一个常规文件.S_ISDIR是否是一个目录S_ISCHR是否是一个字符设备.S_ISBLK是否是一个块设备S_ISFIFO是否 是一个FIFO文件.S_ISSOCK是否是一个SOCKET文件.我们会在下面说明如何使用这几个宏的.

3。目录文件的操作

在我们编写程序的时候，有时候会要得到我们当前的工作路径。C库函数提供了getcwd来解决这个问题。

#include

char *getcwd(char *buffer,size_t size);

我们提供一个size大小的buffer,getcwd会把我们当前的路径考到buffer中.如果buffer太小,函数会返回-1和一个错误号.

Linux提供了大量的目录操作函数,我们学习几个比较简单和常用的函数.

#include

#include

#include

#include

#include

int mkdir(const char *path,mode_t mode);

DIR *opendir(const char *path);

struct dirent *readdir(DIR *dir);

void rewinddir(DIR *dir);

off_t telldir(DIR *dir);

voidseekdir(DIR *dir,off_t off);

int closedir(DIR *dir);

struct dirent {

long d_ino;

off_t d_off;

unsigned short d_reclen;

char d_name[NAME_MAX+1];/*文件名称*/

mkdir很容易就是我们创建一个目录,opendir打开一个目录为以后读做准备.readdir读一个打开的目录.rewinddir是用来重读目录的和我们学的rewind函数一样.closedir是关闭一个目录.telldir和seekdir类似与ftee和fseek函数.

下面我们开发一个小程序,这个程序有一个参数.如果这个参数是一个文件名,我们输出这个文件的大小和最后修改的时间,如果是一个目录我们输出这个目录下所有文件的大小和修改时间.

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

static int get_file_size_time(const char *filename)

{

struct stat statbuf;

if(stat(filename,&statbuf)==-1)

{

printf("Get stat on %s Error:%s\n",

filename,strerror(errno));

return(-1);

}

if(S_ISDIR(statbuf.st_mode))return(1);

if(S_ISREG(statbuf.st_mode))

printf("%s size:%ld bytes\tmodified at %s",

filename,statbuf.st_size,ctime(&statbuf.st_mtime));

return(0);

}

int main(int argc,char **argv)

{

DIR *dirp;

struct dirent *direntp;

int stats;

if(argc!=2)

{

printf("Usage:%s filename\n\a",argv[0]);

exit(1);

}

if(((stats=get_file_size_time(argv[1]))==0)||(stats==-1))exit(1);

if((dirp=opendir(argv[1]))==NULL)

{

printf("Open Directory %s Error:%s\n",

argv[1],strerror(errno));

exit(1);

}

while((direntp=readdir(dirp))!=NULL)

if(get_file_size_time(direntp-< cat Linux提供了许多的过滤和重定向程序,比如more 4。管道文件} exit(1); closedir(dirp);> | <

#include

int pipe(int fildes[2]);

pipe调用可以创建一个管道(通信缓冲区).当调用成功时,我们可以访问文件描述符fildes[0],fildes[1].其中fildes[0]是用来读的文件描述符,而fildes[1]是用来写的文件描述符.

在实际使用中我们是通过创建一个子进程,然后一个进程写,一个进程读来使用的.

关于进程通信的详细情况请查看进程通信

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#defineBUFFER255

int main(int argc,char **argv)

{

char buffer[BUFFER+1];

int fd[2];

if(argc!=2)

{

fprintf(stderr,"Usage:%s string\n\a",argv[0]);

exit(1);

}

if(pipe(fd)!=0)

{

fprintf(stderr,"Pipe Error:%s\n\a",strerror(errno));

exit(1);

}

if(fork()==0)

{

close(fd[0]);

printf("Child[%d] Write to pipe\n\a",getpid());

snprintf(buffer,BUFFER,"%s",argv[1]);

write(fd[1],buffer,strlen(buffer));

printf("Child[%d] Quit\n\a",getpid());

exit(0);

}

else

{

close(fd[1]);

printf("Parent[%d] Read from pipe\n\a",getpid());

memset(buffer,'\0',BUFFER+1);

read(fd[0],buffer,BUFFER);

printf("Parent[%d] Read:%s\n",getpid(),buffer);

exit(1);

}

}

为了实现重定向操作,我们需要调用另外一个函数dup2.

#include

int dup2(int oldfd,int newfd);

dup2将用oldfd文件描述符来代替newfd文件描述符,同时关闭newfd文件描述符.也就是说,

所有向newfd操作都转到oldfd上面.下面我们学习一个例子,这个例子将标准输出重定向到一个文件.

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#define BUFFER_SIZE1024

int main(int argc,char **argv)

{

int fd;

char buffer[BUFFER_SIZE];

if(argc!=2)

{

fprintf(stderr,"Usage:%s outfilename\n\a",argv[0]);

exit(1);

}

if((fd=open(argv[1],O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,S_IRUSR|S_IWUSR))==-1)

{

fprintf(stderr,"Open %s Error:%s\n\a",argv[1],strerror(errno));

exit(1);

}

if(dup2(fd,STDOUT_FILENO)==-1)

{

fprintf(stderr,"Redirect Standard Out Error:%s\n\a",strerror(errno));

exit(1);

}

fprintf(stderr,"Now,please input string");

fprintf(stderr,"(To quit use CTRL+D)\n");

while(1)

{

fgets(buffer,BUFFER_SIZE,stdin);

if(feof(stdin))break;

write(STDOUT_FILENO,buffer,strlen(buffer));

}

exit(0);

}

好了,文件一章我们就暂时先讨论到这里,学习好了文件的操作我们其实已经可以写出一些比较有用的程序了.我们可以编写一个实现例如dir,mkdir,cp,mv等等常用的文件操作命令了.

想不想自己写几个试一试呢?

前言:Linux下的时间概念

这一章我们学习Linux的时间表示和计算函数

时间的表示

时间的测量

计时器的使用

1。时间表示在程序当中,我们经常要输出系统当前的时间,比如我们使用date命令的输出结果.这个时候我们可以使用下面两个函数

#include

time_ttime(time_t *tloc);

char*ctime(const time_t *clock);

time函数返回从1970年1月1日0点以来的秒数.存储在time_t结构之中.不过这个函数的返回值对于我们来说没有什么实际意义.这个时候我们使用第二个函数将秒数转化为字符串.这个函数的返回类型是固定的:一个可能值为. Thu Dec 7 14:58:59 2000这个字符串的长度是固定的为26

2。时间的测量有时候我们要计算程序执行的时间.比如我们要对算法进行时间分析.这个时候可以使用下面这个函数.

#include

int gettimeofday(struct timeval *tv,struct timezone *tz);

strut timeval {

longtv_sec;/*秒数*/

longtv_usec;/*微秒数*/

};

gettimeofday将时间保存在结构tv之中.tz一般我们使用NULL来代替.

#include

int getitimer(int which,struct itimerval *value);

int setitimer(int which,struct itimerval *newval,

struct itimerval *oldval);

struct itimerval {

struct timeval it_interval;

struct timeval it_value;

}

getitimer函数得到间隔计时器的时间值.保存在value中setitimer函数设置间隔计时器的时间值为newval.并将旧值保存在oldval中. which表示使用三个计时器中的哪一个. itimerval结构中的it_value是减少的时间,当这个值为0的时候就发出相应的信号了.然后设置为it_interval值.

#include

#include

#include

#include

#include

#define PROMPT"时间已经过去了两秒钟\n\a"

char *prompt=PROMPT;

unsigned int len;

void prompt_info(int signo)

{

write(STDERR_FILENO,prompt,len);

}

void init_sigaction(void)

{

struct sigaction act;

act.sa_handler=prompt_info;

act.sa_flags=0;

sigemptyset(&act.sa_mask);

sigaction(SIGPROF,&act,NULL);

}

void init_time()

{

struct itimerval value;

value.it_value.tv_sec=2;

value.it_value.tv_usec=0;

value.it_interval=value.it_value;

setitimer(ITIMER_PROF,&value,NULL);

}

int main()

{

len=strlen(prompt);

init_sigaction();

init_time();

while(1);

exit(0);

}

这个程序每执行两秒中之后会输出一个提示.作者：soochowtang【SoochowTang】※来源:网易虚拟社区 广州站．

※soochowtang修改于: 2001.08.24 22:43．(来自: 202.102.113.204)