Linux io

2021-05-12

open函数：

int open(char *pathname, int flags)	#include <unistd.h>

参数：
    pathname: 欲打开的文件路径名

    flags：文件打开方式：	#include <fcntl.h>

        O_RDONLY|O_WRONLY|O_RDWR	O_CREAT|O_APPEND|O_TRUNC|O_EXCL|O_NONBLOCK ....

返回值：
    成功： 打开文件所得到对应的 文件描述符（整数）

    失败： -1， 设置errno	

int open(char *pathname, int flags， mode_t mode)		123  775	

参数：
    pathname: 欲打开的文件路径名

    flags：文件打开方式：	O_RDONLY|O_WRONLY|O_RDWR	O_CREAT|O_APPEND|O_TRUNC|O_EXCL|O_NONBLOCK ....

    mode: 参数3使用的前提， 参2指定了 O_CREAT。	取值8进制数，用来描述文件的 访问权限。 rwx    0664

        创建文件最终权限 = mode & ~umask

返回值：
    成功： 打开文件所得到对应的 文件描述符（整数）

    失败： -1， 设置errno

close函数：

int close(int fd);

错误处理函数：与 errno 相关。

printf("xxx error: %d\n", errno);

char *strerror(int errnum);

    printf("xxx error: %s\n", strerror(errno));

void perror(const char *s);

    perror("open error");

read函数：

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

参数：
    fd：文件描述符

    buf：存数据的缓冲区

    count：缓冲区大小

返回值：

    0：读到文件末尾。

    成功；	> 0 读到的字节数。

    失败：	-1， 设置 errno

    -1： 并且 errno = EAGIN 或 EWOULDBLOCK, 说明不是read失败，而是read在以非阻塞方式读一个设备文件（网络文件），并且文件无数据。

write函数：

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

参数：
    fd：文件描述符

    buf：待写出数据的缓冲区

    count：数据大小

返回值：

    成功；	写入的字节数。

    失败：	-1， 设置 errno

文件描述符：

PCB进程控制块：本质 结构体。

成员：文件描述符表。

文件描述符：0/1/2/3/4。。。。/1023     表中可用的最小的。

0 - STDIN_FILENO

1 - STDOUT_FILENO

2 - STDERR_FILENO

阻塞、非阻塞：是设备文件、网络文件的属性。

产生阻塞的场景。 读设备文件。读网络文件。（读常规文件无阻塞概念。）

/dev/tty -- 终端文件。

open("/dev/tty", O_RDWR|O_NONBLOCK)	--- 设置 /dev/tty 非阻塞状态。(默认为阻塞状态)

fcntl：
int (int fd, int cmd, …)

int flgs = fcntl(fd,  F_GETFL);

flgs |= O_NONBLOCK

fcntl(fd,  F_SETFL, flgs);

获取文件状态： F_GETFL

设置文件状态： F_SETFL

lseek函数：

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

参数：
    fd：文件描述符

    offset： 偏移量

    whence：起始偏移位置： SEEK_SET/SEEK_CUR/SEEK_END

返回值：

    成功：较起始位置偏移量

    失败：-1 errno

应用场景：	
    1. 文件的“读”、“写”使用同一偏移位置。

    2. 使用lseek获取文件大小

    3. 使用lseek拓展文件大小：要想使文件大小真正拓展，必须引起IO操作。

        使用 truncate 函数，直接拓展文件。	int ret = truncate("dict.cp", 250);

传入参数：

1. 指针作为函数参数。

2. 同常有const关键字修饰。

3. 指针指向有效区域， 在函数内部做读操作。

传出参数：

1. 指针作为函数参数。

2. 在函数调用之前，指针指向的空间可以无意义，但必须有效。

3. 在函数内部，做写操作。

4。函数调用结束后，充当函数返回值。

传入传出参数：

1. 指针作为函数参数。

2. 在函数调用之前，指针指向的空间有实际意义。

3. 在函数内部，先做读操作，后做写操作。

4. 函数调用结束后，充当函数返回值。

stat/lstat 函数：

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

参数：
    path： 文件路径

    buf：（传出参数） 存放文件属性。

返回值：

    成功： 0

    失败： -1 errno

获取文件大小： buf.st_size

获取文件类型： buf.st_mode

获取文件权限： buf.st_mode

符号穿透：stat会。lstat不会。

link/unlink:

隐式回收。

目录操作函数：

DIR * opendir(char *name);

int closedir(DIR *dp);

struct dirent *readdir(DIR * dp);

    struct dirent {

        inode

        char dname[256];
    }

递归遍历目录：

1. 判断命令行参数，获取用户要查询的目录名。	int argc, char *argv[1]

    argc == 1  --> ./

2. 判断用户指定的是否是目录。 stat  S_ISDIR(); --> 封装函数 isFile() {   }

3. 读目录： read_dir() { 

    opendir（dir）

    while （readdir（））{

        普通文件，直接打印

        目录：
            拼接目录访问绝对路径。sprintf(path, "%s/%s", dir, d_name) 

            递归调用自己。--》 opendir（path） readdir closedir
    }

    closedir（）

    }
    read_dir() --> isFile() ---> read_dir()

dup 和 dup2：

int dup(int oldfd);		文件描述符复制。

    oldfd: 已有文件描述符

    返回：新文件描述符。

int dup2(int oldfd, int newfd); 文件描述符复制。重定向。

若参数newfd已经被程序使用，则系统就会将newfd所指的文件关闭，若newfd等于oldfd，则返回newfd,而不关闭newfd所指的文件。dup2所复制的文件描述符与原来的文件描述符共享各种文件状态。共享所有的锁定，读写位置和各项权限或flags等

成功返回新文件描述符，失败返回-1

fcntl 函数实现 dup：

int fcntl(int fd, int cmd, ....)

cmd: F_DUPFD

参3:  	被占用的，返回最小可用的。

    未被占用的， 返回=该值的文件描述符。

fcntl 函数实现 dup：

int fcntl(int fd, int cmd, ....)

cmd: F_DUPFD

参3:  	被占用的，返回最小可用的。

    未被占用的， 返回=该值的文件描述符。