Linux 文件操作

一、文件描述符

在linux系统内核中，所有打开的文件都是由文件描述符来表示。当打开或者创建文件时，系统会返回一个文件描述符，当向文件写入数据的时候，需要传递一个描述符给系统。 对于每一个应用程序，打开的文件描述符都是由小到大递增，从 0 开始。而且对于每个程序来说，系统都预定义了三个文件描述符 0 、 1 和 2，其中 0 是标准输入，1 是标准输出，2 是标准错误输出，它们在unistd.h中分别被定义为：STDIN_FILENO、STDOUT_FILENO和STDERR_FILENO。

二、函数介绍

2.1 open 函数

2.1.1 函数说明

open()函数用于打开文件。

2.1.2 函数原语

2.1.3 头文件

2.1.4 oflag 的取值

必选选项，三选一：

• O_RDONLY：只读方式打开
• O_WRONLY：只写方式打开
• O_RDWR：读写方式打开

常用的可选选项：

• O_APPEND：以追加方式打开，仅在文件以读属性打开时有效
• O_CREAT：如果文件不存在则创建，此时需要设置第三个参数 mode 表示文件的属性
• O_EXCL：和 O_CREAT 一起使用，如果文件存在则报错，用于使用原子操作创建文件
• O_TRUNC：只读或只写方式打开文件时，把文件清空

2.1.5 返回值

成功返回文件描述符，失败返回-1，并设置errno。

2.2 creat 函数

2.2.1 函数说明

creat()函数用于创建一个文件。

2.2.2 函数原语

2.2.3 头文件

2.2.4 参数说明

• pathname：要创建的目录地址
• mode：文件的权限属性，会受到 umask 的限制

2.2.5 返回值

成功返回文件描述符，失败返回-1，并设置errno；等同于open(pathname, O_WRONLY｜OCREAT｜O_TRUNC, mode)

2.3 close 函数

2.3.1 函数说明

close()函数用于关闭一个已经打开的文件描述符。

2.3.2 函数原语

2.3.3 头文件

2.3.4 返回值

成功返回0，失败返回-1。

2.4 lseek 函数

2.4.1 函数说明

每个文件被打开后都有一个文件指针指向当前的文件位置，如果打开时没有指定O_APPEND选项的话，指针的默认位置是在文件的开头，会随着文件的读取和写入而变化，lseek()函数用于设置当前指针的位置。

2.4.2 函数原语

2.4.3 头文件

2.4.4 参数说明

whence表示设置指针的位置，off_to是一个整数，表示相对于whence的偏移量。

whence选项：

• SEEK_SET：设置指针位置为文件开头+offset 个字节
• SEEK_CUR：设置指针位置为当前位置+offset 个字节
• SEEK_END：设置指针位置为文件末尾+offset 个字节

2.4.5 返回值

成功之后返回文件指针的位置，失败返回-1 。

2.5 read 函数

2.5.1 函数说明

read()函数用于向文件写入数据。

2.5.2 函数原语

2.5.3 头文件

2.5.4 参数说明

• fileds：文件描述符
• buff：用于读取数据的字符串缓冲区
• nbytes：读取的字节数量

2.5.5 返回值

成功返回读到的字节数，失败返回-1，读到文件末尾返回0。

2.6 write 函数

2.6.1 说明

write()函数用来写数据到文件

2.6.2 函数原语

2.6.3 头文件

2.6.4 参数说明

• filedes：文件描述符
• buff：要写入的数据
• nbytes：写入的数据大小

2.6.5 返回值

成功返回写入的字节数，失败返回-1。

三、示例代码

3.1 写文件

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

int main(){
int fd;
char buff[1024] = "HelloWorld
HelloMaQian
";
ssize_t len;
fd = open("test.txt", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0777); //以只读方式打开，如果文件不存在则创建，存在就清空
if (fd == -1){
perror("open file error!");
return 0;
}else{
len = write(fd, buff, strlen(buff)); //写入字符
if (len < 0){
perror("Write file error");
}else{
printf("Write %d byte data to file
", (int)len);
}
}
close(fd);
return 0;
}

编译运行：

ma@ma:/data/code/cpp/file$ gcc file.c -o app # 编译
ma@ma:/data/code/cpp/file$ ./app # 运行
Write 23 byte data to file
ma@ma:/data/code/cpp/file$ cat test.txt # 查看文件内容
HelloWorld
HelloMaQian
ma@ma:/data/code/cpp/file$ ls -l test.txt # 查看文件属性
-rwxrwxr-x 1 ma ma 23 11月 5 20:50 test.txt
ma@ma:/data/code/cpp/file$ umask # 文件权限0777 & ~0002 = 775
0002

3.1 读文件

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

int main(){
int fd, ok;
char buff[1024] = {0};
ssize_t len;
fd = open("test.txt", O_RDONLY);
if (fd == -1){
perror("open file error!");
return 0;
}else{
len = read(fd, buff, 10); // 读取10字节
if (len < 0){
perror("Read file error");
}else{
printf("Read %d byte data:%s
----------
", (int)len, buff);
}

ok = lseek(fd, 0, SEEK_SET); //文件指针设置到文件开头

if (ok == -1){
perror("Set file seek error");
}else{
len = read(fd, buff, sizeof(buff)); //读1024个字节文件
if (len < 0){
perror("Read file error");
}else{
printf("Read %d byte data:%s
", (int)len, buff);
}
}
}
close(fd);
return 0;
}

运行结果如下：

ma@ma:/data/code/cpp/file$ gcc file.c -o app
ma@ma:/data/code/cpp/file$ ./app
Read 10 byte data:HelloWorld
----------
Read 23 byte data:HelloWorld
HelloMaQian