前面讲过C语言的文件操作,文件操作是基础IO的重要部分,下面我们就来学习一下Linux中的文件操作
1.文件认识
先来讲述对于文件的几个疑问
文件是怎么构成的,放在哪里?
文件=内容+属性
文件被分为两大类:磁盘文件、内存文件(被打开的文件)
文件没有被操作的时候,一般放在磁盘上
文件被操作的时候,文件属性会被加载到内存中,冯诺依曼体系规定
文件操作的本质是什么?
对文件的操作无非就两种:对内容进行操作或者对属性进行操作,这里讲述后者
文件操作本质就是将需要的文件属性加载到内存中,操作系统一定同时存在大量的被打开的文件,同时操作系统也要管理这些被打开的文件,通过先描述再组织的方式
先描述就是构建在内存中的文件结构体structfile,来存储文件属性进行管理,这个结构体可以从磁盘上拿到,再组织就是通过数据结构来组织,比如:链表来连接结构体节点
文件是谁打开的?
文件是被操作系统打开的,是由用户创建进程,进程让操作系统完成打开文件的任务
所有语言的文件操作,本质上都是调用系统级接口进行操作,要针对底层系统级文件操作进行学习
2.回顾C文件接口
先来回顾一下C语言的文件操作
2.1打开文件
使用fopen函数打开文件
FILE*fopen(constchar*filename,constchar*mode);
fopen函数
返回值:打开文件失败返回NULL
filename参数:要打开的文件名,直接使用文件名,此文件需要位于当前程序目录下,可以使用绝对路径来指定目录存放
mode参数:文件打开方式
w:只写,文件写入前会先清空文件原内容,如果文件不存在会自动创建它
a:追加,在文件末尾对文件追加写入内容,不会清空原内容
r:只读,打开指定文件进行读取操作,如果文件不存在则会打开失败
w+、a+、r+:可读可写、可读可追加、可读可写,其中只有r+不会自动创建文件
2.2关闭文件
文件打开使用完后需要关闭,使用fclose函数关闭文件
intfclose(FILE*stream);
对FILE*指针进行操作,只能关闭已打开的文件,文件不存在会报错
FILE*fd=fopen('text.txt','w');//打开文件//...文件使用...fclose(fd);//关闭文件
2.3文件写入
C语言中的文件写入方式
intfputc(intcharacter,FILE*stream);//逐字符写入intfputs(constchar*str,FILE*stream);//逐行写入size_tfwrite(constvoid*ptr,size_tsize,size_tcount,FILE*stream);//二进制格式化写入intfprintf(FILE*stream,constchar*format,...);//格式化写入intsnprintf(char*s,size_tn,constchar*format,...);
前几个都比较简单,来讲解一下snprintf
s参数:缓冲区
n参数:缓冲区大小
format参数:格式化输入
使用snprintf函数将数据写到缓冲区后,可以通过fputs函数将缓冲区中的数据写入文件中
#include
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2.4文件读取
C语言中的文件读取方式
intfgetc(FILE*stream);char*fgets(char*str,intnum,FILE*stream);size_tfread(void*ptr,size_tsize,size_tcount,FILE*stream);intfscanf(FILE*stream,constchar*format,...);intsscanf(constchar*s,constchar*format,...);
这里的sscanf用于按照一定规则格式化读取字符串
#include
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3.系统文件操作接口
3.1打开文件open
系统级打开文件接口open
#include
open函数讲解
返回值:成功返回新打开的文件描述符,失败返回-1
pathname参数:待操作文件名
flags参数:打开文件时,可以传入多个参数选项构成
mode参数:权限设置,文件默认权限为0666
讲解一下flags参数
flags是一个int类型的变量,它有32个比特位,这里选项有很多,如O_APPEND、O_CREAT、O_TRUNC等
32个比特位每一个都可以表示一个标志位,这样就有32个标志位,也就是对应的可以有32个选项。这种数据结构就是是位图,使用位图进行多参数传递
知道了特性,下面用一个小demo来展示一下位图
#include
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每个比特位来设置一个选项,可以直接通过传入参数的形式执行不同的功能
列举几个open系统调用中的flags选项
O_APPEND//文件用追加的方式被打开O_CREAT//如果文件不存在就会自动创建O_RDONLY//只读模式O_WRONLY//只写模式O_TRUNC//清理文件
试用一下
#include
点击加载图片
这里的mode是权限,有以下几种情况
S_IRWXU00700user(fileowner)hasread,writeandexecutepermission
S_IRUSR00400userhasreadpermission
S_IWUSR00200userhaswritepermission
S_IXUSR00100userhasexecutepermission
S_IRWXG00070grouphasread,writeandexecutepermission
S_IRGRP00040grouphasreadpermission
S_IWGRP00020grouphaswritepermission
S_IXGRP00010grouphasexecutepermission
S_IRWXO00007othershaveread,writeandexecutepermission
S_IROTH00004othershavereadpermission
S_IWOTH00002othershavewritepermission
S_IXOTH00001othershaveexecutepermission
注意:
权限可以直接以数字的形式给出
若文件不存在,mode参数最好设置,不然的话创建出的文件权限是随机值
umask默认为0002,可以自定义
3.2关闭文件close
系统级关闭文件接口close,它是根据文件描述符来关闭文件的
#include
Linux下的三个标准流为:stdin、stdout、stderr,分别对应的文件描述符为:0、1、2,可以通过close(1)来关闭标准流
3.3文件写入write
系统级文件写入接口write
#include
使用方法与fwrite基本相同,返回值有所差异:成功返回写入的字节总数,失败返回-1并且errno被设置
#include
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注意:使用write写入字符串时,不要加上'\0'当作结尾,因为对于系统来说,'\0'也是个普通的字符,'\0'作为字符串结尾只是C语言的规定
3.4文件读取read
系统级文件读取接口read
#include
read函数在读取文件时,也是借助缓冲区进行读取,不过只支持按指定字符数读取,无法按行读取,返回值和write相同
//读取text.txt中内容#include
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//读取myfile.c中的66个字符#include
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4.系统调用和库函数
我们上面回顾了C语言的文件操作库函数,讲解了文件操作系统级的接口,在Linux下,无论是什么语言,在进行文件操作时所使用的函数,本质上都是对系统调用接口的封装,在文件操作中,是无法直接与硬件(磁盘)交互的,必须经过系统调用接口到操作系统再到驱动程序这一途径
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Linux基础IO[文件操作],到这里就介绍结束了,本篇文章对你由帮助的话,期待大佬们的三连,你们的支持是我最大的动力!
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