linux系统编程之文件与I/O（一）：文件的打开关闭

一、文件描述符

对于Linux而言，所有对设备或文件的操作都是通过文件描述符进行的。当打开或者创建一个文件的时候，内核向进程返回一个文件描述符（非负整数）。后续对文件的操作只需通过该文件描述符，内核记录有关这个打开文件的信息（file结构体）。

一个进程启动时，默认打开了3个文件，标准输入、标准输出、标准错误，对应文件描述符是0（STDIN_FILENO）、1（STDOUT_FILENO）、2（STDERR_FILENO）,这些常量定义在unistd.h头文件中。

fileno：将文件指针转换为文件描述符

fdopen：将文件描述符转换为文件指针

二、什么是I/O

输入/输出是主存和外部设备之间拷贝数据的过程

设备->内存 （输入操作）

内存->设备 （输出操作）

高级I/O

ANSI C提供的标准I/O库称为高级I/O，通常也称为带缓冲的I/O

低级I/O

通常也称为不带缓冲的I/O

三、文件的打开关闭

open系统调用1：

函数原型

int open(const char *path, int flags);

参数

path ：文件的名称，可以包含（绝对和相对）路径

flags：文件打开模式

返回值：

打开成功，返回文件描述符；打开失败，返回－1

open系统调用2：

函数原型

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

参数

path ：文件的名称，可以包含（绝对和相对）路径

flags：文件打开模式

mode: 用来规定对该文件的所有者，文件的用户组及系 统中其他用户的访问权限

返回值：

打开成功，返回文件描述符；打开失败，返回－1

打开文件的方式：

O_RDONLY 打开一个供读取的文件

O_WRONLY 打开一个供写入的文件

O_RDWR 打开一个可供读写的文件

O_APPEND 写入的所有数据将被追加到文件的末尾

O_CREAT 打开文件，如果文件不存在则建立文件

O_EXCL 如果已经置O_CREAT且文件存在，则强制open() 失败

O_TRUNC 在open() 时，将文件的内容清空

O_CLOEXEC 在进行exec进程替换时关闭打开的文件描述符。

Specifying this flag permits a program to avoid additional fcntl(2) F_SETFD operations to set the FD_CLOEXEC flag.

O_NONBLOCK 非阻塞模式

访问权限：

S_IRUSR 文件所有者的读权限位

S_IWUSR 文件所有者的写权限位

S_IXUSR 文件所有者的执行权限位

S_IRWXU S_IRUSR | S_IWUSR | S_IXUSR

S_IRGRP 文件用户组的读权限位

S_IWGRP 文件用户组的写权限位

S_IXGRP 文件用户组的执行权限位

S_IRWXG S_IRGRP | S_IWGRP | S_IXGRP

S_IROTH 文件其他用户的读权限位

S_IWOTH 文件其他用户的写权限位

S_IXOTH 文件其他用户的执行权限位

S_IRWXO S_IROTH | S_IWOTH | S_IXOTH

为了重新利用文件描述符，用close()系统调用释放打开的文件描述符

函数原型：int close(int fd);

函数参数：

fd ：要关闭的文件的文件描述符

返回值：

如果出现错误，返回-1；调用成功返回0

示例程序如下：

/*************************************************************************
> File Name: file_oper.c
> Author: Simba
> Mail: dameng34@163.com
> Created Time: Sat 23 Feb 2013 02:34:02 PM CST
************************************************************************/
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>
#include<string.h>

// #define ERR_EXIT(m) (perror(m), exit(EXIT_FAILURE))
#define ERR_EXIT(m) \
do { \
perror(m); \
exit(EXIT_FAILURE); \
} while(0)

/* fileno：将文件指针转换为文件描述符
* fdopen：将文件描述符转换为文件指针
*/
int main(void)
{
printf("fileno(stdin) = %d\n", fileno(stdin));

int fd;
/*  fd = open("test.txt", O_RDONLY);

if (fd == -1) {
// perror("open error");
fprintf(stderr, "open error with errno=%d:%s\n", errno, strerror(errno));
exit(EXIT_FAILURE);
}
*/
/*
if (fd == -1)
ERR_EXIT("open error");
printf("open success.\n");
*/
umask(0); //不继承shell的umask值,重新设置为0； newmode = mode & ~umask
fd = open("test.txt", O_WRONLY | O_CREAT, 0666);
if (fd == -1)
ERR_EXIT("open error");
printf("open success.\n");
close(fd);

return 0;
}

输出为：

fileno(stdin) = 0

open success.

需要说明的是，在linux系统编程中使用的一些系统调用函数一般如果失败返回-1且会置全局变量errno为特定的错误码，可以使用perror打印，或者通过strerror(errno)打印错误提示。

参考：《APUE》

转载自http://blog.csdn.net/jnu_simba/article/details/8917854