linux文件空洞

在我们学习linux文件操作的时候会学到lseek这个函数。这个函数的原型是：

#include <unistd.h>
off_t lseek(int fd,off_t offset,int whence)

返回值：如果成功，返回新的文件偏移量，如果失败返回-1。

在操作lseek函数的时候，大家都知道它可以将文件的偏移指针移到你需要的位置。你可以指定一个位置的相对位置。如：

当whence为SEEK_SET，则将该文件的偏移量设置为距文件开始处offset个字节。

当whence为SEEK_CUR，则将该文件的偏移量设置为当前位置加offset个字节，offset可正可负。

当whence为SEEK_END，则将该文件的偏移量设置为文件长度加offset个字节，offset可正可负。

如果执行成功会返回一个新的文件偏移量。

当你文件的偏移量大于原本文件的当前长度，这是允许的，就像上面的红色字体所述。当你这时再向文件执行写操作，写入的数据会凑够你指定的偏移量开始执行。这就引发了文件空洞这个问题。

这是测试：

int main()
{
int fd=open("./file1",O_WRONLY|O_CREAT,0600);
assert(fd != -1);
char buff[100];
write(fd,"hello world",11);
lseek(fd,16680,SEEK_SET);
write(fd,"CHINA",6);
printf("main over");
close(fd);
return 0;
}

这个是没有执行lseek时文件的相关信息：



这是执行lseek后再向文件中写入数据的一个信息。可以看出在中间未写入字节的地方被填充上了\0



为了证明文件确实存在空洞，将刚创建的文件与同样长度但无空洞的文件进行比较：



虽然两个文件长度相同但是无空洞的文件占用20个磁盘块，而具有空洞的文件只占用8个磁盘块。

如果使用cat复制这个文件，那么所有的空洞会被填满，其中所有实际数据字节皆填写为0.这个原因是，文件系统使用了若干块以存放实际数据块的各个指针。



对于没有写过的字节位置，read函数读到的字节是0。如果执行下面的命令，可以看出正常的I/O操作读整个文件长度：



关于文件空洞的其他更深入的，未完待续！