Skip to content

Latest commit

 

History

History
458 lines (344 loc) · 16.4 KB

09.md

File metadata and controls

458 lines (344 loc) · 16.4 KB

文件操作篇

close

（关闭文件）

相关函数
open, fcntl, shutdown, unlink, fclose

表头文件
#include <unistd.h>

定义函数
int close(int fd);

函数说明
当使用完文件后若已不再需要则可使用close()关闭该文件, 二close()会让数据写回磁盘, 并释放该文件所占用的资源。参数fd为先前由open()或creat()所返回的文件描述词。

返回值
若文件顺利关闭则返回0, 发生错误时返回-1。

错误代码
EBADF 参数fd 非有效的文件描述词或该文件已关闭。

附加说明
虽然在进程结束时, 系统会自动关闭已打开的文件, 但仍建议自行关闭文件, 并确实检查返回值。

范例
参考open()

creat

（建立文件）

相关函数
read, write, fcntl, close, link, stat, umask, unlink, fopen

表头文件
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

定义函数
int creat(const char * pathname, mode_tmode);

函数说明
参数pathname指向欲建立的文件路径字符串。Creat()相当于使用下列的调用方式调用open() open(const char * pathname ,(O_CREAT|O_WRONLY|O_TRUNC));

错误代码
关于参数mode请参考open()函数。

返回值
creat()会返回新的文件描述词, 若有错误发生则会返回-1, 并把错误代码设给errno。

  • EEXIST 参数pathname所指的文件已存在。
  • EACCESS 参数pathname 所指定的文件不符合所要求测试的权限
  • EROFS 欲打开写入权限的文件存在于只读文件系统内
  • EFAULT 参数pathname 指针超出可存取的内存空间
  • EINVAL 参数mode 不正确。
  • ENAMETOOLONG 参数pathname太长。
  • ENOTDIR 参数pathname为一目录
  • ENOMEM 核心内存不足
  • ELOOP 参数pathname有过多符号连接问题。
  • EMFILE 已达到进程可同时打开的文件数上限
  • ENFILE 已达到系统可同时打开的文件数上限

附加说明 creat()无法建立特别的装置文件, 如果需要请使用mknod()。

范例 请参考open()。

dup

（复制文件描述词）

相关函数
open, close, fcntl, dup2

表头文件
#include <unistd.h>

定义函数
int dup (int oldfd);

函数说明
dup()用来复制参数oldfd所指的文件描述词, 并将它返回。此新的文件描述词和参数oldfd指的是同一个文件, 共享所有的锁定、读写位置和各项权限或旗标。例如, 当利用lseek()对某个文件描述词作用时, 另一个文件描述词的读写位置也会随着改变。不过, 文件描述词之间并不共享close-on-exec旗标。

返回值
当复制成功时, 则返回最小及尚未使用的文件描述词。若有错误则返回-1, errno会存放错误代码。错误代码EBADF参数fd非有效的文件描述词, 或该文件已关闭。

dup2

（复制文件描述词）

相关函数
open, close, fcntl, dup

表头文件
#include <unistd.h>

定义函数
int dup2(int odlfd, int newfd);

函数说明
dup2()用来复制参数oldfd所指的文件描述词, 并将它拷贝至参数newfd后一块返回。若参数newfd为一已打开的文件描述词, 则newfd所指的文件会先被关闭。dup2()所复制的文件描述词, 与原来的文件描述词共享各种文件状态, 详情可参考dup()。

返回值
当复制成功时, 则返回最小及尚未使用的文件描述词。若有错误则返回-1, errno会存放错误代码。

附加说明
dup2()相当于调用fcntl(oldfd, F_DUPFD, newfd)；请参考fcntl()。

错误代码
EBADF 参数fd 非有效的文件描述词, 或该文件已关闭

fcntl

（文件描述词操作）

相关函数
open, flock

表头文件
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>

定义函数 int fcntl(int fd , int cmd);
int fcntl(int fd,int cmd,long arg);
int fcntl(int fd,int cmd,struct flock * lock);

函数说明 fcntl()用来操作文件描述词的一些特性。参数fd代表欲设置的文件描述词, 参数cmd代表欲操作的指令。 有以下几种情况:

  • F_DUPFD 用来查找大于或等于参数arg的最小且仍未使用的文件描述词, 并且复制参数fd的文件描述词。执行成功则返回新复制的文件描述词。请参考dup2()。F_GETFD取得close-on-exec旗标。若此旗标的FD_CLOEXEC位为0, 代表在调用exec()相关函数时文件将不会关闭。
  • F_SETFD 设置close-on-exec 旗标。该旗标以参数arg 的FD_CLOEXEC位决定。
  • F_GETFL 取得文件描述词状态旗标, 此旗标为open()的参数flags。
  • F_SETFL 设置文件描述词状态旗标, 参数arg为新旗标, 但只允许O_APPEND、O_NONBLOCK和O_ASYNC位的改变, 其他位的改变将不受影响。
  • F_GETLK 取得文件锁定的状态。
  • F_SETLK 设置文件锁定的状态。此时flcok 结构的l_type 值必须是F_RDLCK、F_WRLCK或F_UNLCK。如果无法建立锁定, 则返回-1, 错误代码为EACCES 或EAGAIN。
  • F_SETLKW F_SETLK 作用相同, 但是无法建立锁定时, 此调用会一直等到锁定动作成功为止。若在等待锁定的过程中被信号中断时, 会立即返回-1, 错误代码为EINTR。参数lock指针为flock 结构指针, 定义如下
struct flcok
{
    short int l_type; /* 锁定的状态*/
    short int l_whence;/*决定l_start位置*/
    off_t l_start; /*锁定区域的开头位置*/
    off_t l_len; /*锁定区域的大小*/
    pid_t l_pid; /*锁定动作的进程*/
};

l_type 有三种状态:

  • F_RDLCK 建立一个供读取用的锁定
  • F_WRLCK 建立一个供写入用的锁定
  • F_UNLCK 删除之前建立的锁定

l_whence 也有三种方式:

  • SEEK_SET 以文件开头为锁定的起始位置。
  • SEEK_CUR 以目前文件读写位置为锁定的起始位置
  • SEEK_END 以文件结尾为锁定的起始位置。

返回值
成功则返回0, 若有错误则返回-1, 错误原因存于errno.

flock

（锁定文件或解除锁定）

相关函数
open,fcntl

表头文件
#include <sys/file.h>

定义函数
int flock(int fd, int operation);

函数说明
flock()会依参数operation所指定的方式对参数fd所指的文件做各种锁定或解除锁定的动作。此函数只能锁定整个文件, 无法锁定文件的某一区域。

参数
operation有下列四种情况: LOCK_SH 建立共享锁定。多个进程可同时对同一个文件作共享锁定。 LOCK_EX 建立互斥锁定。一个文件同时只有一个互斥锁定。 LOCK_UN 解除文件锁定状态。 LOCK_NB 无法建立锁定时, 此操作可不被阻断, 马上返回进程。通常与LOCK_SH或LOCK_EX 做OR(|)组合。 单一文件无法同时建立共享锁定和互斥锁定, 而当使用dup()或fork()时文件描述词不会继承此种锁定。

返回值
返回0表示成功, 若有错误则返回-1, 错误代码存于errno。

fsync

（将缓冲区数据写回磁盘）

相关函数
sync

表头文件
#include <unistd.h>

定义函数
int fsync(int fd);

函数说明
fsync()负责将参数fd所指的文件数据, 由系统缓冲区写回磁盘, 以确保数据同步。

返回值
成功则返回0, 失败返回-1, errno为错误代码。

lseek

（移动文件的读写位置）

相关函数
dup, open, fseek

表头文件
#include <sys/types.h> #include <unistd.h>

定义函数
off_t lseek(int fildes,off_t offset ,int whence);

函数说明
每一个已打开的文件都有一个读写位置, 当打开文件时通常其读写位置是指向文件开头, 若是以附加的方式打开文件(如O_APPEND), 则读写位置会指向文件尾。当read()或write()时, 读写位置会随之增加, lseek()便是用来控制该文件的读写位置。参数fildes 为已打开的文件描述词, 参数offset 为根据参数whence来移动读写位置的位移数。

参数
whence为下列其中一种: SEEK_SET 参数offset即为新的读写位置。 SEEK_CUR 以目前的读写位置往后增加offset个位移量。 SEEK_END 将读写位置指向文件尾后再增加offset个位移量。 当whence 值为SEEK_CUR 或SEEK_END时, 参数offet允许负值的出现。 下列是教特别的使用方式:

  1. 欲将读写位置移到文件开头时:lseek（int fildes,0,SEEK_SET）；
  2. 欲将读写位置移到文件尾时:lseek（int fildes, 0,SEEK_END）；
  3. 想要取得目前文件位置时:lseek（int fildes, 0,SEEK_CUR）；

返回值
当调用成功时则返回目前的读写位置, 也就是距离文件开头多少个字节。若有错误则返回-1, errno 会存放错误代码。

附加说明
Linux系统不允许lseek()对tty装置作用, 此项动作会令lseek()返回ESPIPE。

范例
参考本函数说明

mkstemp

（建立唯一的临时文件）

相关函数
mktemp

表头文件
#include <stdlib.h>

定义函数
int mkstemp(char * template);

函数说明
mkstemp()用来建立唯一的临时文件。参数template 所指的文件名称字符串中最后六个字符必须是XXXXXX。Mkstemp()会以可读写模式和0600 权限来打开该文件, 如果该文件不存在则会建立该文件。打开该文件后其文件描述词会返回。文件顺利打开后返回可读写的文件描述词。若果文件打开失败则返回NULL, 并把错误代码存在errno 中。

错误代码
EINVAL 参数template 字符串最后六个字符非XXXXXX。EEXIST 无法建立临时文件。

附加说明
参数template所指的文件名称字符串必须声明为数组, 如:
char template[] = "template-XXXXXX";

千万不可以使用下列的表达方式:
char * template = "template-XXXXXX";

范例

#include<stdlib.h>
main( )
{
    int fd;
    char template[] = "template-XXXXXX";
    fd=mkstemp(template);
    printf("template = %s\n",template);
    close(fd);
}
执行
template = template-lgZcbo

open

（打开文件）

相关函数
read, write, fcntl, close, link, stat, umask, unlink, fopen

表头文件
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

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

函数说明
参数pathname 指向欲打开的文件路径字符串。下列是参数flags 所能使用的旗标:

  • O_RDONLY 以只读方式打开文件
  • O_WRONLY 以只写方式打开文件
  • O_RDWR 以可读写方式打开文件。上述三种旗标是互斥的, 也就是不可同时使用, 但可与下列的旗标利用OR(|)运算符组合。
  • O_CREAT 若欲打开的文件不存在则自动建立该文件。
  • O_EXCL 如果O_CREAT 也被设置, 此指令会去检查文件是否存在。文件若不存在则建立该文件, 否则将导致打开文件错误。此外, 若O_CREAT与O_EXCL同时设置, 并且欲打开的文件为符号连接, 则会打开文件失败。
  • O_NOCTTY 如果欲打开的文件为终端机设备时, 则不会将该终端机当成进程控制终端机。
  • O_TRUNC 若文件存在并且以可写的方式打开时, 此旗标会令文件长度清为0, 而原来存于该文件的资料也会消失。
  • O_APPEND 当读写文件时会从文件尾开始移动, 也就是所写入的数据会以附加的方式加入到文件后面。
  • O_NONBLOCK 以不可阻断的方式打开文件, 也就是无论有无数据读取或等待, 都会立即返回进程之中。
  • O_NDELAY 同O_NONBLOCK。
  • O_SYNC 以同步的方式打开文件。
  • O_NOFOLLOW 如果参数pathname 所指的文件为一符号连接, 则会令打开文件失败。
  • O_DIRECTORY 如果参数pathname 所指的文件并非为一目录, 则会令打开文件失败。

此为Linux2.2以后特有的旗标, 以避免一些系统安全问题。参数mode 则有下列数种组合, 只有在建立新文件时才会生效, 此外真正建文件时的权限会受到umask值所影响, 因此该文件权限应该为（mode-umaks）。

  • S_IRWXU00700 权限, 代表该文件所有者具有可读、可写及可执行的权限。
  • S_IRUSR 或S_IREAD, 00400权限, 代表该文件所有者具有可读取的权限。
  • S_IWUSR 或S_IWRITE, 00200 权限, 代表该文件所有者具有可写入的权限。
  • S_IXUSR 或S_IEXEC, 00100 权限, 代表该文件所有者具有可执行的权限。
  • S_IRWXG 00070权限, 代表该文件用户组具有可读、可写及可执行的权限。
  • S_IRGRP 00040 权限, 代表该文件用户组具有可读的权限。
  • S_IWGRP 00020权限, 代表该文件用户组具有可写入的权限。
  • S_IXGRP 00010 权限, 代表该文件用户组具有可执行的权限。
  • S_IRWXO 00007权限, 代表其他用户具有可读、可写及可执行的权限。
  • S_IROTH 00004 权限, 代表其他用户具有可读的权限
  • S_IWOTH 00002权限, 代表其他用户具有可写入的权限。
  • S_IXOTH 00001 权限, 代表其他用户具有可执行的权限。

返回值
若所有欲核查的权限都通过了检查则返回0 值, 表示成功, 只要有一个权限被禁止则返回-1。

错误代码

  • EEXIST 参数pathname 所指的文件已存在, 却使用了O_CREAT和O_EXCL旗标。
  • EACCESS 参数pathname所指的文件不符合所要求测试的权限。
  • EROFS 欲测试写入权限的文件存在于只读文件系统内。
  • EFAULT 参数pathname指针超出可存取内存空间。
  • EINVAL 参数mode 不正确。
  • ENAMETOOLONG 参数pathname太长。
  • ENOTDIR 参数pathname不是目录。
  • ENOMEM 核心内存不足。
  • ELOOP 参数pathname有过多符号连接问题。
  • EIO I/O 存取错误。

附加说明
使用access()作用户认证方面的判断要特别小心, 例如在access()后再作open()空文件可能会造成系统安全上的问题。

范例

#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
main()
{
    int fd,size;
    char s [ ]="Linux Programmer!\n",buffer[80];
    fd=open("/tmp/temp",O_WRONLY|O_CREAT);
    write(fd,s,sizeof(s));
    close(fd);
    fd=open("/tmp/temp",O_RDONLY);
    size=read(fd,buffer,sizeof(buffer));
    close(fd);
    printf("%s",buffer);
}
执行
Linux Programmer!

read

（由已打开的文件读取数据）

相关函数
readdir, write, fcntl, close, lseek, readlink, fread

表头文件
#include <unistd.h>

定义函数
ssize_t read(int fd,void * buf ,size_t count);

函数说明
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。

附加说明
如果顺利read()会返回实际读到的字节数, 最好能将返回值与参数count 作比较, 若返回的字节数比要求读取的字节数少, 则有可能读到了文件尾、从管道(pipe)或终端机读取, 或者是read()被信号中断了读取动作。当有错误发生时则返回-1, 错误代码存入errno中, 而文件读写位置则无法预期。

错误代码

  • EINTR 此调用被信号所中断。
  • EAGAIN 当使用不可阻断I/O 时（O_NONBLOCK）, 若无数据可读取则返回此值。
  • EBADF 参数fd 非有效的文件描述词, 或该文件已关闭。

范例
参考open()。

sync

（将缓冲区数据写回磁盘）

相关函数
fsync

表头文件
#include <unistd.h>

定义函数
int sync(void);

函数说明
sync()负责将系统缓冲区数据写回磁盘, 以确保数据同步。

返回值
返回0。

write

（将数据写入已打开的文件内）

相关函数
open, read, fcntl, close, lseek, sync, fsync, fwrite

表头文件
#include <unistd.h>

定义函数
ssize_t write (int fd,const void * buf,size_t count);

函数说明
write()会把参数buf所指的内存写入count个字节到参数fd所指的文件内。当然, 文件读写位置也会随之移动。

返回值
如果顺利write()会返回实际写入的字节数。当有错误发生时则返回-1, 错误代码存入errno中。

错误代码

  • EINTR 此调用被信号所中断。
  • EAGAIN 当使用不可阻断I/O 时（O_NONBLOCK）, 若无数据可读取则返回此值。
  • EADF 参数fd非有效的文件描述词, 或该文件已关闭。

范例
请参考open()。