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2.文件IO

article 2025/1/31 14:12:39

文件I/O：操作系统为了方便用户使用系统功能而提供的一组系统函数，称为系统调用。文件I/O是其中的一部分。
特性：
- 没有缓存区。
- 操作对象是文件描述符（int类型），而不是流（FILE*）。
- 文件描述符是一个很小的非负整数（0-1023），内核每打开一个文件就会分配一个文件描述符。
默认文件描述符：
- 0：STDIN_FILENO（标准输入，对应stdin）。
- 1：STDOUT_FILENO（标准输出，对应stdout）。
- 2：STDERR_FILENO（标准错误，对应stderr）。

open：
- 函数原型：int open(const char *pathname, int flags, int mode);
- 功能：打开文件并返回文件描述符。
- 参数：
  - pathname：文件名。
  - flags：打开文件的模式（如O_RDONLY、O_WRONLY、O_RDWR等）。
  - mode：文件权限（如0666）。
- 返回值：成功返回文件描述符，失败返回-1。
write：
- 函数原型：ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
- 功能：向文件中写入数据。
- 参数：
  - fd：文件描述符。
  - buf：要写入的数据缓冲区。
  - count：要写入的字节数。
- 返回值：成功返回实际写入的字节数，失败返回-1。
read：
- 函数原型：ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
- 功能：从文件中读取数据。
- 参数：
  - fd：文件描述符。
  - buf：存放读取数据的缓冲区。
  - count：要读取的字节数。
- 返回值：成功返回实际读取的字节数，失败返回-1，读到文件末尾返回0。
close：
- 函数原型：int close(int fd);
- 功能：关闭文件描述符。
- 返回值：成功返回0，失败返回-1。

lseek：
- 函数原型：off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
- 功能：移动文件指针。
- 参数：
  - fd：文件描述符。
  - offset：偏移量（正数向后偏移，负数向前偏移）。
  - whence：起始位置（SEEK_SET、SEEK_CUR、SEEK_END）。
- 返回值：成功返回偏移量，失败返回-1。
lseek与fseek的区别：
- lseek不支持O_APPEND模式，无法生成空洞文件。
- lseek在设备文件上偏移无效。

fileno：
- 函数原型：int fileno(FILE *stream);
- 功能：将文件流指针（FILE*）转换为文件描述符（int）。
- 返回值：成功返回文件描述符，失败返回-1。
fdopen：
- 函数原型：FILE *fdopen(int fd, const char *mode);
- 功能：将文件描述符（int）转换为文件流指针（FILE*）。
- 参数：
  - fd：文件描述符。
  - mode：打开模式（如"r"、"w"等）。
- 返回值：成功返回文件流指针，失败返回NULL。