linux c 文件操作

一、简述

二、系统I/O

2.1 open()函数

2.2 close()函数

2.3 read()函数

2.4 write()函数

2.5 lseek()函数

2.6 mmap()函数

三、标准I/O

3.1 fopen()函数

3.2 fclose()函数

3.3 fread()函数

3.4 fwrite()函数

3.5 fseek()函数

3.6 ftell()函数

3.7rewind()函数

一、简述

记--Linux环境下C语言编程的文件操作。

两种操作文件的方式：

1、系统I/O：系统调用接口，open(), read(), write(), lseek(), close()。是操作系统直接提供的编程接口（API）。

2、标准/IO：标准库的I/O函数，fopen(), fread(), fwrite(), fseek(), fclose()，是对系统调用接口进一步封装。

系统I/O常用于硬件级别，可以设置读缓冲区，一般没有写缓冲区；

标准I/O常用于软件级别，自带读写缓冲区。

二、系统I/O

2.1 open()函数

功能	打开一个指定的文件并获得文件描述符，或者创建一个新文件
头文件	#include <sys/types.h>
	#include <sys/stat.h>
	#include <fcntl.h>
原型	int open(const char *pathname, int flags);
	int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
参数	pathname	要打开的文件路径名称
	flags	O_RDONLY	只读方式打开文件	这三个参数互斥
		O_WRONLY	只写方式打开文件
		O_RDWR	读写方式打开文件
		O_CREAT	如果文件不存在，则创建该文件
		O_TRUNC	如文件已经存在，则删除文件中原有数据
		O_APPEND	以追加方式打开文件
	mode	如果文件被新建，指定其权限为mode（八进制表示法）
返回值	成功	大于等于0 的整数（即文件描述符）
	失败	-1,并且errno会被设置

补充说明：

1）flags 的各种取值可以用位或的方式叠加起来，例如创建文件的时候需要满足这样的
选项：读写方式打开，不存在要新建，如果存在了则清空。则flags 的取值应该是：O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC。
2）mode 是八进制权限，比如0644，或者0755 等。也可以是使用系统已定义的

S_IRWXU 00700 user (file owner) has read, write, and execute permission //用户可读写执行权限

S_IRUSR 00400 user has read permission//用户写权限

S_IWUSR 00200 user has write permission//用户写权限

S_IXUSR 00100 user has execute permission//用户执行权限（更多选项可查询man手册:man 2 open）

比如新创建的文件权限只需要读写权限：S_IRUSR | S_IWUSR

3）文件描述符

其实是一个数组的下标值，在内核中打开的文件是用 file 结构体来表示的，每一个结构体都会有一个指针来指向它们，这些指针被统一存放在一个叫做 fd_array 的数组当中，而这个数组被存放在一个叫做 files_struct 的结构体中，该结构体是进程控制块 task_struct 的重要组成部分。

2.2 close()函数

功能	关闭文件并释放相应资源
头文件	#include <unistd.h>
原型	int close(int fd);
参数	fd	要关闭的文件的描述符
返回值	成功	0
	失败	-1
备注	重复关闭一个已经关闭了的文件或者尚未打开的文件是安全的。

2.3 read()函数

功能	从指定文件中读取数据
头文件	#include <unistd.h>
原型	ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
参数	fd	从文件 fd 中读数据，（fd是某个文件的描述符）
	buf	指向存放读到的数据的缓冲区，（就是放数据的内存首地址）
	count	想要从文件 fd 中读取的字节数
返回值	成功	实际读到的字节数
	失败	-1
备注	实际读到的字节数小于等于 count

补充说明：

ssize_t ：是类型重定义，为了跨平台兼容。比如说long在32位系统可能是4字节，64位系统可能是8字节，嵌入式开发有的只有16位，那么int只有2个字节。

但是在编程时往往需要根据类型大小来进行操作数据，例如在64位系统编程时8字节使用long类型，如果移植到32位系统时long只有4字节，那么就需要改动好多个地方，所以重定义一种类型，然后根据实际系统再指定，方便改动移植。例如：重定义ssize类型是8字节的，在32位系统，我可以将long long重定义为ssize类型，如果是64位系统可以定义为long类型，这样只需改动一处。

2.4 write()函数

功能	将数据写入指定的文件
头文件	#include <unistd.h>
原型	ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
参数	fd		将数据写入到文件fd 中（fd是某个文件的描述符）
	buf		指向即将要写入的数据，（要写的数据的内存首地址）
	count		要写入的字节数
返回值	成功	实际写入的字节数
	失败	-1
备注	实际写入的字节数小于等于 count

2.5 lseek()函数

功能	调整文件位置偏移量
头文件	#include <sys/types.h> #include <unistd.h>
原型	off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
参数	fd			要调整位置偏移量的文件的描述符
	offset			相对基准点的偏移大小
	whence：基准点		SEEK_SET：文件开头处
			SEEK_CUR：当前位置
			SEEK_END：文件末尾处
返回值	成功	新文件位置偏移量（相对于文件开头的偏移）
	失败	-1
备注	可用 file-size= lseek(fd,0,SEEK_END)；来测量文件大小

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>int main(int argc,char* argv[])
{int fd;int wr_ret;int rd_ret;unsigned long file_size;char wr_buf[100] = "hello world";char rd_buf[100];fd = open("a.txt", O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, S_IRUSR | S_IWUSR | S_IROTH);//等价于fd = open("a.txt", O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0x604);if(fd == -1){perror("open file error:");//只有上面的函数设置了error全局错误号，才可使用，会根据error输出对应的错误信息return -1;}printf("fd = %d\n", fd);wr_ret = write(fd, wr_buf, sizeof(wr_buf));if(wr_ret == -1){perror("write file error:");return -1;}printf("wr_ret = %d\n", wr_ret);lseek(fd, 0, SEEK_SET);//上面的写操作，文件位置偏移量也会相应的移动，此处将文件偏移到文件开始位置，然后才能读取刚刚输入的内容rd_ret = read(fd, rd_buf, sizeof(rd_buf));if(rd_ret == -1){perror("read file error:");return -1;}printf("rd_ret = %d\n",rd_ret);printf("content=%s\n", rd_buf);file_size = lseek(fd, 0, SEEK_END);printf("file_size = %lu\n", file_size);close(fd);//关闭文件return 0;
}

运行结果：