Linux操作文件的底层系统如何调用

2023年 8月 2日 25.8k 0

这篇文章主要介绍“Linux操作文件的底层系统如何调用”,在日常操作中,相信很多人在Linux操作文件的底层系统如何调用问题上存在疑惑,小编查阅了各式资料,整理出简单好用的操作方法,希望对大家解答”Linux操作文件的底层系统如何调用”的疑惑有所帮助!接下来,请跟着小编一起来学习吧!

linux操作系统奉行一切皆文件的理念,所有文件设备几乎都可以用一套系统调用即open()/close()/write()/read()等来操作。系统调用和C库调用操作文件类似。Linux自带的man手册是最权威的。通过查看man手册来查看系统调用用法。

代号 —— 代表的含义

  • 1 —— 用户在shell环境下可操作/可执行的命令

  • 2 —— 系统内核可调用的函数与工具

  • 3 —— 一些常用的函数与函数库,大部分C的函数库

  • 4 —— 设备文件的说明,通常是在 /dev下的设备

  • 5 —— 配置文件或某些文件的格式

  • 6 —— 游戏

  • 7 —— 管理与协议等,例如Linux文件系统、网络协议等

  • 8 —— 系统管理员可用的命令

  • 9 —— 与Kernel有关的文件

注意,系统的头文件在Linux中一般存放在/usr/include目录下;下面包含的一些头文件有的带了sys,其实是include底下的子目录中的头文件

open()——打开或者创建一个文件

Linux操作文件的底层系统如何调用

返回值类型: int——文件描述符fd,每打开一个文件,就会得到一个文件描述符,这个文件描述符是整形的,我们通过文件描述符进行读写操作。

  • 失败:-1

  • 成功:>= 0,即文件描述符;

  • mode_t是一个类型别名,实际上就是一个有符号的整数,对open函数而言,仅仅当创建新文件时才使用第三个参数

flag:打开标志

Linux操作文件的底层系统如何调用

注意: 这些其实都是定义的一些宏,当需要使用到多个参数时,使用按位或“ | ”构成多个flag参数

也可跟随下面的方式一起使用:

Linux操作文件的底层系统如何调用

Linux操作文件的底层系统如何调用

Linux操作文件的底层系统如何调用

其他不一一介绍,需要使用时自查。

write()

Linux操作文件的底层系统如何调用

返回值:

  • 若成功为已经写入的字节数;

  • 若出错为-1;

注意:计划写入的字节数和函数的返回值不相等时,表示写入出现了错误,可以用来检验写入是否成功;

参数:

  • fd:写入文件的文件描述符;

  • buf:存放待写数据的缓存;

  • count:要求写入一次数据的字节数;

注意:

对于普通文件,写操作从文件的当前位移量处开始,若如果在打开该文件时,指定了O_APPEND选择项,则在每次写操作之前,将文件位移量设置在文件的当前结尾处。在一次成功写之后,该文件位移量增加实际写的字节数。

read()

Linux操作文件的底层系统如何调用

返回值 :读到的字节数

  • 若已到文件尾为0;若出错为-1;

参数

  • fd:读取文件的文件描述符;

  • buf:存放读取数据的缓存;

  • count:要求读取一次数据的字节数;注意返回值是实际读到的字节数,二者并不相同;

注意:读操作从文件的当前位移量开始,在成功返回之前,该位移量增加实际读得的字节数(这个位移量是可以自己设置的);

close()

Linux操作文件的底层系统如何调用

注意:当一个进程终止时,它所打开的文件都由内核自动关闭。

Linux操作文件的底层系统如何调用

注:这些不带缓存的函数都是内核提供的系统调用;这正是和我们在C语言中学到的那些IO操作不同的地方,他们不是标准C的组成部分,但是POSIX的组成部分。

标准C对文件操作时都是通过对FILE的结构体指针进行操作的,而这里使用的是文件描述符。

文件描述符的范围是0——OPEN MAX,早期的Unix采用的上限为19(即允许每个进程打开20个文件),现在很多系统将即增加到63,Linux为1024,具体多少可以在的头文件中查找。

Linux操作文件的底层系统如何调用

Linux操作文件的底层系统如何调用

文件描述符与文件指针

  • FILE *fdopen(int fd,const char *mode),将文件描述符转为文件指针;

  • int fileno(FILE *stream),将文件指针转换为文件描述符;

lseek函数

功能: 定位一个已打开的文件

off_t lseek(int fd,off_t offset,int whence);
  • fd:已经打开的文件描述符;

  • offset:位移量;

  • whence:定位的位置,即基准点

  • SEEK_SET:将该文件的位移量设置为距文件开始处offset个字节;

  • SEEK_CUR:将该文件的位移量设置为其当前值加offset,offset可正可负;

  • SEEK_END:将该文件的位移量设置为文件长度加offset,offset可正可负(此时若为正值,就涉及到空洞文件了,请看下面的讲解);

  • 返回值:**若成功则返回新的文件位移量(绝对位移量)**若出错为-1;定位到文件尾部时,可以返回文件的大小;

  • lseek函数也可以用来确定所涉及的文件是否可以设置位移量,如果文件描述符所引用的是一个管道或者FIFO,则lseek返回-1,并将errno设置为EPLPE;

空洞文件示例:

#include
#include
#include
#include
#include
#include

//生成空洞文件
char *buffer = "0123456789";

int main(int argc,char *argv[])
{
if(argc 

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