Linux之IO系统调用接口与文件描述符

迷南。 2022-04-24 02:58 183阅读 0赞

## 系统调用接口 ##

*  **open接口**  
    1、 头文件  
    \#include <sys/types.h>  
    \#include <sys/stat.h>  
    \#include <fcntl.h>  
    2、函数原型  
    int open(const char \*pathname, int flags);  
    int open(const char \*pathname, int flags, mode\_t mode);  
    3、参数  
    pathname: 要打开或创建的目标文件  
    flags: 打开文件时，可以传入多个参数选项，用下面的一个或者多个常量进行“或”运算，构成flags。  
    mode 创建文件的权限  
    4、相关宏定义:  
    O\_RDONLY: 只读打开  
    O\_WRONLY: 只写打开  
    O\_RDWR : 读，写打开  
    这三个常量，必须指定一个且只能指定一个  
    O\_CREAT : 若文件不存在，则创建它。需要使用mode选项，来指明新文件的访问权限  
    O\_APPEND: 追加写  
    5、返回值  
    成功：新打开的文件描述符  
    失败：-1
 *  **write接口**  
    1、头文件  
    \#include <unistd.h>  
    2、函数原型  
    ssize\_t write(int fd, const void \*buf, size\_t count);  
    3、参数  
    fd:open返回的文件描述符  
    buf:要写入的数据  
    count：要写入的数据长度  
    4、返回值  
    成功：实际写入的数据长度  
    失败：-1
 *  **read接口**  
    1、头文件  
    \#include <unistd.h>  
    2、函数原型  
    ssize\_t read(int fd, void \*buf, size\_t count);  
    3、参数  
    fd:open返回的文件描述符  
    buf:要读入的数据的内存首地址  
    count：要读取的数据长度  
    4、返回值  
    成功：实际读取的数据长度  
    失败：-1
 *  **lseek接口**  
    1、 头文件  
    \#include <sys/types.h>  
    \#include <unistd.h>  
    2、函数原型  
    off\_t lseek(int fd, off\_t offset, int whence);  
    3、参数  
    fd: 文件描述符  
    offset: 偏移量  
    whence : 选项参数  
    4、相关宏定义:  
    SEEK\_SET：从文件起始位置开始偏移  
    SEEK\_CUR：从文件当前位置开始偏移  
    SEEK\_END：从文件末尾位置开始偏移  
    5、返回值  
    成功：相对于文件起始位置的偏移量  
    失败：-1
 *  **close接口**  
    1、头文件  
    \#include <unistd.h>  
    2、函数原型  
    int close(int fd);  
    3、参数  
    fd:open时的文件描述符  
    4、返回值  
    成功：0  
    失败：-1  
    注：以上接口调用失败都会重置errno.

## 文件描述符 ##

*  概念：文件描述符（file descriptor）是操作系统内核为了高效管理已被打开的文件所创建的索引，其是一个非负整数（通常是小整数），用于指代被打开的文件。用户操作文件的时候，将这个索引传给操作系统，操作系统通过索引找到文件描述信息，进而操作文件。一个程序刚刚启动的时候，会默认打开三个文件，0是标准输入，1是标准输出，2是标准错误。
 *  文件描述符的分配规则：最小未使用原则  
    因为一个程序运行起来之后会默认打开三个文件，那么当你再打开文件时，索引会从3开始，当某个文件关闭之后，便会找一个最小没有使用的空位置给新的的文件描述符使用，这就是最小未使用原则。

## 文件描述符与文件流指针的关系 ##

*  文件描述符是系统调用接口的操作句柄
 *  文件流指针是库函数的操作句柄
 *  文件流指针这个FILE结构体中就包含一个文件描述符的成员变量。

**用户态到内核态的改变**

*  发起系统调用

## 重定向 ##

*  重定向就是改变数据流向，将写入指定文件数据改变之后写入到另一个文件就是重定向。重定向指的是描述符的重定向，描述符本身没有发生改变，改变的是描述符所对应的文件信息。
 *  dup2(int oldfd , int newfd)  
    让newfd指向oldfd所指向的文件，如果newfd本身打开文件，则关闭原先打开的文件
 *  重定向符

>  清空原有内容     类似   O_TRUNC
    >>  追加新内容      类似   O_APPEND