Linux 系统调用文件编程(文件操作)

在Linux下可以通过相应的文件I/O函数来完成对文件的操作，这些函数通常被称为不带缓冲的I/O，因为这些函数对文件的读写都是调用Linux内核的系统调用来实现的。基本的函数包括：open read write lseek(设置文件指针) close等

文件打开函数

调用格式：

[cpp] view
plain copy print?

#include<sys/types.h>  

#include<sys/stat.h>  

#include<fcntl.h>  

int open( const char * pathname, intflags);  

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

如果文件不存在，则先创建该文件，然后打开。如果操作成功则返回该文件的文件描述符，操作失败则返回-1。其中，参数pathname 指向欲打开的文件路径字符串；flags用于指定文件的打开方式；mode表示文件的权限属性。

[cpp] view
plain copy print?

#include<sys/types.h>  

#include<sys/stat.h>  

#include<stdio.h>  

#include<stdlib.h>   

#include<fcntl.h>  

#include<unistd.h>  

int main()  

{  

    int temp;  

    temp=open("./test",O_RDWR|O_CREAT|S_IRWXU);//不存在则在当前的工作目录创建文件test  

    printf("%d\n",temp);  

    temp=close(temp);  

    printf("%d\n",temp);  

    exit(0);  

}  

关闭文件函数

#include<unistd.h>

int close(int fd);

关闭文件时会产生一定的影响：

打开一个文件时，该文件描述中的引用计数器值加1，而关闭一个文件会使得该文件描述中的引用计数器值减1，当引用计数器值减为0的时候，系统调用close函数不仅将释放该文件的描述符，而且也将释放该文件所占用的描述表项。此外，关闭一个文件时也释放该进程加在该文件上的所有记录锁。

创建文件函数

调用格式

[cpp] view
plain copy print?

#include<sys/types.h>  

#include<sys/stat.h>  

#include<fcntl.h>  

int creat(const char * pathname,mode_tmode);  

利用命令行参数的第二个参数作为pathname参数来创建文件

//创建文件，文件名由argv的第二个参数给出

[cpp] view
plain copy print?

#include<stdio.h>  

#include<fcntl.h>  

  

int main()  

{  

    int temp;  

    if(argc!=2)  

    {  

        printf("arg num error!");  

        return 1;  

    }  

      

    temp=creat(*(argv+1),S_IRWXU);  

    printf("%d\n",temp);  

    return 0;  

}  

文件偏移定位函数

文件偏移量就是文件指针，是一个非负整数，以度量从文件开始处计算的字节数。

[cpp] view
plain copy print?

#include<sys/types.h>  

#include<unistd.h>  

off_t lseek(int fildes,off_t offset ,int whence);  

例子

[cpp] view
plain copy print?

#include<stdio.h>  

#include<fcntl.h>  

  

int main(int argc,char *argv[])  

{  

    int temp,seektemp,i,j;  

    int fileID;  

    char buf[17]="this is a test!\r\n";  

    if(argc!=2)  

    {  

        printf("arg num error!");  

        return 1;  

    }  

    fileID=open(*(argv+1),O_RDWR|O_CREAT|S_IRWXU);  

    temp=write(fileID,buf,sizeof(buf));//写入数据   

    seektemp=lseek(fileID,0,SEEK_CUR);//获得当前的偏移量   

    for(i=0;i<10;i++)  

    {  

        j=sizeof(buf)*(i+1);//计算下一次的偏移量   

        seektemp=lseek(fileID,j,SEEK_SET);  

        temp=write(fileID,buf,sizeof(buf));//写入数据   

    }  

    close(fileID);  

    return 0;  

}  

读文件函数

#include<unistd.h>

ssize_t read(int fd,void * buf ,size_tcount);

read()会把参数fd 所指的文件传送count个字节到buf指针所指的内存中。若参数count为0, 则read()不会有作用并返回0。返回值为实际读取到的字节数, 如果返回0, 表示已到达文件尾或是无可读取的数据, 此外文件读写位置会随读取到的字节移动。

[cpp] view
plain copy print?

#include<stdio.h>  

#include<fcntl.h>  

#include<unistd.h>  

#define PERMS 0666  

#define DUMMY 0  

  

int main(int argc,char *argv[])  

{  

    int sourcefileID,targetfileID;  

    int readnum=0;  

    char buf[1024];  

    if(argc!=3)  

    {  

        printf("arg num error!");  

        return 1;  

    }  

    if((sourcefileID=open(*(argv+1),O_RDONLY,DUMMY))==-1)  

    {  

        printf("source file open error!\n");  

        return 2;  

    }  

    if((targetfileID=open(*(argv+2),O_WRONLY|O_CREAT,PERMS))==-1)  

    {  

        printf("target file open error!\n");  

        return 3;  

    }  

    while((readnum=read(sourcefileID,buf,1024))>0)  

    if((write(targetfileID,buf,readnum))!=readnum)//写入的数据和读出的数据不同   

    {  

        printf("target file write error!\n");  

        return 4;  

    }  

      

    close(sourcefileID);  

    close(targetfileID);  

    return 0;  

}  

高级文件操作函数

文件状态操作函数

[cpp] view
plain copy print?

#include<sys/stat.h>  

#include<sys/types.h>  

#include<unistd.h>  

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

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

int lstat (const char * file_name.struct stat * buf);  

上述三个函数用于获取文件的属性结构体，成功返回0，失败返回-1.如果目标文件是一个符号链接的时候，lstat返回的是符号链接有关的信息，而stat返回的是符号链接所引用的文件信息。注：Linux下符号链接和符号链接对应的文件可以理解成windows下的快捷方式和快捷方式对应的文件。

[cpp] view
plain copy print?

#include<sys/stat.h>  

#include<fcntl.h>  

#include<unistd.h>  

#include<stdio.h>  

int main(int argc,char *argv[])  

{  

    struct stat buf;  

    stat ("/etc/passwd",&buf);  

    printf("/etc/passwd file size = %d \n",(int)buf.st_size);  

        return 0;  

}  

时间相关函数

#include<sys/types.h>

#include<utime.h>

int utime(const char * filename,structutimbuf * buf);

utime()用来修改参数filename文件所属的inode存取时间。

在Linux系统中，每个文件都有三个对应的时间信息，分别对应stat结构体中的3个字段。

unsigned longst_atime;

unsigned longst_mtime;

unsigned longst_ctime;

分别表示文件最后访问时间、文件的最后修改时间、文件索引结点(inode)的最后修改时间，对应的操作函数分别为read、write、chmod。

结构utimbuf定义如下

struct utimbuf{

time_t actime;

time_t modtime;

};

如果参数buf为空指针(NULL), 则该文件的存取时间和更改时间全部会设为目前时间。

执行成功则返回0, 失败返回-1, 错误代码存于errno

[cpp] view
plain copy print?

#include<stdio.h>  

#include<fcntl.h>  

#include<utime.h>  

  

int main(int argc,char *argv[])  

{  

    int i,fd;  

    struct stat statbuf;  

    struct utimbuf timebuf;  

    for(i=1;i<argc;i++)  

    {  

        if(stat(argv[i],&statbuf)<0)  

        {  

            printf("arg is error\n");  

            continue;  

        }  

        if((fd=open(argv[i],O_RDWR|O_TRUNC))<0)//截断文件  

        {  

            printf("open file error\n");  

            continue;  

        }  

        close(fd);  

        timebuf.actime=statbuf.st_atime;  

        timebuf.modtime=statbuf.st_mtime;  

        if(utime(argv[i],&timebuf)<0)  

        {  

            printf("reset time error\n");  

            continue;  

        }  

    }  

    return 0;  

}  

其他

利用access函数可以测试文件的访问权限，umask函数文件创建屏蔽字，chmod和fchmod函数可以修改文件的权限。

#include<sys/types.h>

#include<sys/stat.h>

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

此外，rename函数可以对文件重命名，int rename(const char * oldpath,const char * newpath);

dup和dup2函数可以复制文件的描述符，fcntl函数可以进一步管理低级文件描述符，修改打开文件的性质、复制文件描述符、操作文件锁等。还有目录文件操作函数，mkdir、rmdir、chdir、fchdir和getcwd函数、opendir、closedir、readdir函数等