文件IOday02--------时间编程与文件IO
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一，时间编程
1，概念：
2，在程序开发费时，可以获取标准时间(以秒为单位)
将标准时间转换为字符串格式的时间的函数 char *ctime(time_t*timep)
将标准时间转换为本地时间函数：struct tm *localtime(const time_t *timep);
将本地时间转化为字符串格式的时间函数：char * asctime(struct tm *tm);
二、文件IO
1，概念
1》文件描述符 fd
2》当运行程序时，系统会自动打开三个标准文件
3》程序(静态)
4》进程(动态)
2，出错处理
1》全局错误码errno
3，文件IO操作文件的函数
1》打开文件
2》关闭文件
3》从文件读数据
4》向文件中写数据
5》设置文件位移量
补充
1，复制文件描述符
2，文件描述符的重定向
作业练习：
文件I/O – 作业
任务描述
实现思路
附：一图看懂文件IO与标准IO的区别
一，时间编程
1，概念：
世界标准时间以格林威治时间为起点分为24个时区，从格林威治向东时间早，向西时间晚
2，在程序开发费时，可以获取标准时间(以秒为单位)
#include <time.h>time_t time(time_t *tloc); //参数 -----保存秒数的变量地址//返回值 --- 成功：秒数， 失败：-1 返回值是time_t类型，参数是time_t*类型
秒数： 从1970-01-01 00:00:00 到 此时此刻的秒数
例如：
#include <stdio.h>#include <time.h>int main(int argc,char **argv){time_t tm;printf("%ld\n",time(&tm));printf("tm = %ld\n",tm);return 0;}将标准时间转换为字符串格式的时间的函数 char *ctime(time_t*timep)
参数是一个地址，一个time_t类型的地址
char *ctime(const time_t *timep);//参数 ----- time()返回的秒数//返回值 ----成功：字符串格式的时间，失败:NULL例如： int main(int argc,char **argv){time_t tm;//获取标准数据time(&tm);//将标准时间转为字符串printf("%s",ctime(&tm));return 0;}
将标准时间转换为本地时间函数：struct tm *localtime(const time_t *timep);
可以根据结构体tm选择性的将内容输出；
struct tm *localtime(const time_t *timep);//参数 -------- time()返回的秒数//返回值---- 成功：结构体struct tm的指针 失败：NULL struct tm{int tm_sec; /* Seconds. [0-60] (1 leap second) */int tm_min; /* Minutes. [0-59] */int tm_hour; /* Hours. [0-23] */int tm_mday; /* Day. [1-31] */int tm_mon; /* Month. [0-11] */int tm_year; /* Year - 1900. */int tm_wday; /* Day of week. [0-6] */int tm_yday; /* Days in year.[0-365] */int tm_isdst; /* DST. [-1/0/1]*/};例如: #include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>#define perr(str) ({ perror(str); exit(1);})int main(int argc,char **argv){time_t tm;struct tm * tmp;//获取标准数据time(&tm);tmp = localtime(&tm);#if 0if(tmp == NULL){perror("localtime");exit(1);}#elseif(tmp == NULL)perror("localtime");#endifprintf("%4d-%02d-%02d\n",tmp->tm_year+1900,tmp->tm_mon+1,tmp->tm_mday);printf("%02d:%02d:%02d\n",tmp->tm_hour,tmp->tm_min,tmp->tm_sec);return 0;}将本地时间转化为字符串格式的时间函数：char * asctime(struct tm *tm);
参数是结构体tm指针，先通过struct tm *localtime(const time_t *timep);函数获取的本地时间，再通过asctime函数将本地时间转化为字符串格式
char *asctime(const struct tm *tm);例如： int main(int argc,char **argv){time_t tm;struct tm * tmp;//获取标准数据time(&tm);tmp = localtime(&tm);#if 0if(tmp == NULL){perror("localtime");exit(1);}#elseif(tmp == NULL)perr("localtime");#endifprintf("%4d-%02d-%02d\n",tmp->tm_year+1900,tmp->tm_mon+1,tmp->tm_mday);printf("%02d:%02d:%02d\n",tmp->tm_hour,tmp->tm_min,tmp->tm_sec);printf("%s",asctime(tmp));return 0;}二、文件IO
1，概念
1》文件描述符 fd
顺序分配的非负整数
内核用以标识一个特定进程正在访问的文件
其他资源(socket、pipe等)的访问标识
2》当运行程序时，系统会自动打开三个标准文件
文件指针 文件描述符
标准输入 stdin 0 (STDIN_FILENO)
标准输出 stdout 1 (STDOUT_FILENO)
标准出错 stderr 2 (STDERR_FILENO)
3》程序(静态)
存放在磁盘文件中的可执行代码
通过exec函数族调用运行
4》进程(动态)
程序的一次执行过程
进程的标识(pid,ppid,…)
2，出错处理
1》全局错误码errno
在linux中，用于标记函数调用失败的信息，定义一个全局的变量errno，把它也称为全局错误码
在linux系统中，给全局错误码定义了以下一些错误值：
在errno.h中定义，全局可见
错误值定义为“EXXX”形式，如EACCESS
/usr/include/asm-generic/errno-base.h // 1-34个错误值 #define EPERM 1 /* Operation not permitted */#define ENOENT 2 /* No such file or directory */#define ESRCH 3 /* No such process */#define EINTR 4 /* Interrupted system call */#define EIO 5 /* I/O error */#define ENXIO 6 /* No such device or address */#define E2BIG 7 /* Argument list too long */#define ENOEXEC 8 /* Exec format error */#define EBADF 9 /* Bad file number */#define ECHILD 10 /* No child processes */.......#define ERANGE 34 /* Math result not representable *//usr/include/asm-generic/errno.h // 35 -- 133个错误值#define EDEADLK 35 /* Resource deadlock would occur */#define ENAMETOOLONG 36 /* File name too long */#define ENOLCK 37 /* No record locks available */.... #define EHWPOISON 133 /* Memory page has hardware error */ 当程序中调用某个函数失败时，系统会修改errno的值，将错误值赋给errno
这是在程序中，可以通过读取errno的值，获取对应的错误信息，有两种方法：
方法一：调用perror()函数
void perror(const char *s);
//参数 ---- 字符串，表示错误信息的提示，调用失败的函数名
当调用某个函数失败时，系统会修改errno，此时调用perror()时，它会读取errno的值，打印出对应的错误信息
例如：
int main(int argc,char **argv){FILE *fp;if((fp = fopen("1.txt","r"))== NULL){printf("errno = %d\n",errno);perror("fopen");exit(1);}return 0;} 方法二：调用strerror()函数
#include <string.h>
char *strerror(int errnum);
//参数 --- 错误值
//返回值 ----成功：错误值对应的错误信息，失败:NULL
例如：
int main(int argc,char **argv){#if 1FILE *fp;if((fp = fopen("1.txt","r"))== NULL){printf("errno = %d\n",errno);//perror("fopen");fprintf(stderr,"fopen:%s\n",strerror(errno));exit(1);}fprintf(stderr,"%s\n",strerror(200));#elseint i;for(i = 1; i <= 133;i++)fprintf(stderr,"%d --->%s\n",i,strerror(i));#endifreturn 0;}3，文件IO操作文件的函数
1》打开文件
#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1 ----- 要打开的文件
//参数2 ----- 打开的方式：
O_RDONLY：只读方式打开文件。
O_WRONLY：只写方式打开文件。
O_RDWR：读写方式打开文件。
(以上三个每次放入int flags参数中只能选其中一个放入，下面的可以任意组合)
O_CREAT：如果该文件不存在，就创建一个新的文件，并用第三的参数为其设置权限。
O_EXCL：如果使用O_CREAT时文件存在，则可返回错误消息。这一参数可测试文件是否存在。
O_NOCTTY：使用本参数时，如文件为终端，那么终端不可以作为调用open()系统调用的那个进程的控制终端。守护进程、后台进程、精灵进程。
O_TRUNC：如文件已经存在，并且以读写或只写成功打开，那么先全部删除文件中原有数据。
O_APPEND：以添加方式打开文件，在打开文件的同时，文件指针指向文件的末尾。
//参数3 ------ 文件权限，当参数2中有O_CREAT时，必须要通过参数3设置文件权限,权限 = 0666 & ~umask
//返回值 ---- 成功：最小且没有被使用的文件描述符，失败：-1
例如：
#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <stdlib.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#define perr(str) ({perror(str); exit(1);})int main(int argc,char **argv){int fd;if(argc !=2){fprintf(stderr,"Usage: %s <filename>\n",argv[0]);exit(1);}//打开文件if((fd = open(argv[1],O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0666)) < 0)//if((fd = open(argv[1],O_WRONLY)) < 0)perr("open");printf("%s打开成功!\n",argv[1]);//关闭文件close(fd);return 0;}2》关闭文件
#include <unistd.h>int close(int fd);3》从文件读数据
#include <unistd.h>
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count); //以字节流方式读取数据
//参数1 ----- 文件描述符
//参数2 ----- 保存数据的空间地址
//参数3 ----- 空间的大小
//返回值 ----- 大于0，表示读到的字节数，等于0，表示读到文件末尾，-1，失败。
例如:
int main(int argc,char **argv){int fd;char buf[100];int ret;if(argc !=2){fprintf(stderr,"Usage: %s <filename>\n",argv[0]);exit(1);}if((fd = open(argv[1],O_RDONLY)) < 0)perr("open");while(1){memset(buf,0,sizeof(buf));if((ret= read(fd,buf,sizeof(buf))) < 0)perr("read");else if(!ret)break;elseprintf("%s",buf);}close(fd);return 0;}4》向文件中写数据
#include <unistd.h>
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
//参数1 ----- 文件描述符
//参数2 ----- 数据空间地址
//参数3 ----- 要写的数据长度
//返回值 ---- 成功：实际写的数据长度，失败： -1
例如: 封装write函数
void mywrite(int fd,char *buf,int count){int ret=0;while(1){if((ret = write(fd,buf+ret,count)) < 0)perr("write");if(ret != count)count = count - ret;elsebreak;}}5》设置文件位移量
#include <sys/types.h>#include <unistd.h>off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);//参数1 ----- 文件描述符//参数2 ----- 相对于参数3的偏移量//参数3 ----- 参数2的起始位置： SEEK_SET ----- 文件开头SEEK_CUR ----- 文件位移量的当前位置SEEK_END ----- 文件末尾//返回值 ---- 成功： 文件位移量，失败：-1创建空洞文件： ------- //创建空洞文件时，不能以追加方式打开文件步骤一： 修改文件位移量到指定的大小步骤二： 在修改后的文件位移量位置写一个标签。int main(int argc,char **argv){int fd;int n;if(argc !=2){fprintf(stderr,"Usage: %s <filename>\n",argv[0]);exit(1);}if((fd = open(argv[1],O_WRONLY|O_CREAT,0666)) < 0)perr("open");printf("请输入文件的大小:");scanf("%d",&n);//1,设置文件位移量lseek(fd,n-3,SEEK_SET);//2,写入一个标签write(fd,"end",3);close(fd);return 0;}补充
1，复制文件描述符
int dup(int oldfd);
//参数 --- 要复制的文件描述符
//返回值 ---成功:最小没有被使用的文件描述符，该文件描述符是ledfd的一个拷贝
int main(int argc,char **argv){int fd,newfd;char buf[100];if(argc !=2){fprintf(stderr,"Usage: %s <filename>\n",argv[0]);exit(1);}if((fd = open(argv[1],O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0666)) < 0)perr("open");printf("请输入一个字符串：");fgets(buf,sizeof(buf)-1,stdin);write(fd,buf,strlen(buf));//复制文件描述符fd，返回新的文件描述符，该文件描述符是fd的一个拷贝newfd = dup(fd);printf("请输入一个字符串：");fgets(buf,sizeof(buf)-1,stdin);if(write(newfd,buf,strlen(buf)) < 0)perr("write");close(fd);return 0;}2，文件描述符的重定向
int dup2(int oldfd, int newfd); //把newfd重定向到oldfd，在重定向之前，会关闭newfd对应的文件
//参数1 ---- 目标文件描述符
//参数2 ---- 需要重定向的文件描述符
//返回值 ----- 成功：返回重定向后的文件描述符，失败：-1
例如：
int main(int argc,char **argv){int fd,newfd;char buf[100];if((fd = open("1.txt",O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0666)) < 0)perr("open");if((newfd = open("2.txt",O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0666)) < 0)perr("open");#if 0//将标准输出重定向到文件中dup2(fd,STDOUT_FILENO);printf("hello world\n");#elsewrite(fd,"hello",5);dup2(fd,newfd); //把newfd重定向到fd,同时关闭newfd原来的文件write(newfd,"world",5);#endifclose(fd);close(newfd);return 0;}作业练习：
文件I/O – 作业
任务描述
#include <unistd.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
//封装write，防止有些内容写不全
void mywrite(int fd,char *buf,int count)
{int ret=0;while(1){if((ret=write(fd,buf+ret,count))<0)perror("write");if(ret!=count){count=count-ret;}elsebreak;}
}int main(int argc,char **argv)
{int wwq,qww;int ret,i=0;char buf[1000];
//判断传入文件数是否正常if(argc!=3){fprintf(stderr,"Usage: %s <filename>\n",strerror(errno));exit(1);}
//判断传入文件是否打开正常打开if((wwq=open(argv[1],O_RDONLY))<0){ fprintf(stderr,"Usage: %s <filename>\n",strerror(errno));exit(1);}if((qww=open(argv[2],O_WRONLY))<0){ fprintf(stderr,"Usage: %s <filename>\n",strerror(errno));exit(1);}while(1){//初始化buf空间，令其内容全部为0memset(buf,0,sizeof(buf));//读出是否正常，并把内容存入bufif(ret=read(wwq,buf,sizeof(buf))<0){perror("read");}//while循环退出的条件，当读至文件末端会返回0，使得ret=0；else if(!ret)break;//将buf内容写入qwwmywrite(qww,buf,strlen(buf));}fprintf(stdout,"内容为:%s\n",buf);close(wwq);close(qww);return 0;}
实现思路
提示：
附：一图看懂文件IO与标准IO的区别
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