复习C文件IO操作

首先，复习一下C文件IO相关操作，参考之前的文章：
文件操作

系统调用的文件操作

open

int open(const char* filename,int falgs,mode_t mode)

参数解释：
filename:待打开的文件名称
flags:以何种方式打开。
必选项：三者任选其一，不能同时使用
—>O_RDWR：以读写模式打开；
—>O_RDONLY:以只读模式打开
—>O_WRONLY:以只写模式打开
可选项：可以选择多个，附加使用
—>O_CREAT:如果文件不存在，则创建文件
—>O_TRUNC:打开文件之后截断文件（清空文件）
—>O_APPEND:以追加方式打开
mode:对于新创建出来的文件，设置文件权限
返回值：返回文件描述符

代码实现：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
int main()
{
    int ret=open("./linux84",O_RDWR|O_CREAT,0664);
    if(ret<0)
    {
        perror("open");
        return -1;
    }
    while(1)
    {
        sleep(1);
    }
    printf("file oper ret=%d\n",ret);//ret=3
    return 0;
}

代码中问题1：为啥文件描述符（ret）是3？
首先，我们先查看进程pid：ps aux | grep [文件名]
接着，查看进程打开的文件资源：cd/proc/[pid]/fd
在这里插入图片描述
启动任何一个程序，启动的进程，都会打开三个文件描述符，分别是标准输入，标准输出，标准错误，分别对应图中蓝色0,1,2。所以，当程序新打开的文件描述符，就会依次往下排布，占用了3(少数情况）。一般情况，遵循最小未占用规则，就是文件描述符从小到大依次往下排，哪个位置没有被占用，新打开的文件就会占用哪个，比如0被关闭掉了，1、2还在，那新打开的文件就会占用0的位置，而不是3。
代码中问题2:打开模式，不同的宏在组合时为什么要按位或？
查看宏定义：

#define O_RDONLY  00  00000000
#define O_WRONLY  01  00000001
#define O_RDWR    02  00000010
#define O_CREAT   0100  0100000
//第一列表示八进制数，第二列表示二进制数

想让一个文件既读写，又不存在的时候可以创建
例如：O_RDWR | O_CREAT
用按位或就可以实现：

//00000010  读写
//01000000  创建
//01000010  按位或结果，左边第一个bit位为1，表示以读写方式打开；左边第6个bit位为1，表示文件不存在则创建

代码中问题3:0664是啥？
第一个0相当于8进制数字的起手式，相当于16进制的0x，后面数字为八进制数字，该数字含义是对新创建的文件设置文件权限。
可复习前面的文章：文件权限管理

write

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

fd:文件描述符
buf:写入的数据
count:写入是数据大小

read

ssize_t read(int fd,void* buf,size_t count)
int ret=open("./linux84",O_RDWR|O_CREAT,0664);
char buf[10] = {
    0};
read(ret,buf,sizeof(buf) - 1);

fd:文件描述符，从哪里去读
buf:读到哪里去（程序员在代码当中定义的缓冲区）
count:最大可以读多少字节。这里注意一定要预留\0的位置，否则会导致在访问buf的时候，越界访问，可能导致程序崩溃。

lseek

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

fd:需要操作的文件描述符
offset:偏移量
whence:偏移到哪里去

close

int close(int fd)
close(0);
int ret = -1;    
ret = open("./linux84",O_RDWR|O_CREAT,0664);
if(ret<0)
{
    return -1;   
}
printf("file oper ret = %d\n",ret);
return 0;

fd:文件描述符。
如果一味的在程序当中打开文件，而不去关闭文件，最终会受到open files的限制

文件描述符与文件流指针的关系

fopen/fread/fwrite/fseek/fclose—>文件流指针—>C库当中的函数
open/read/write/lseek/close—>文件描述符—>系统调用函数
在这里插入图片描述

文件描述符

文件描述符就是一个正整数。
在这里插入图片描述
1.文件描述符就是内核当中维护的fd_array数组的下标，下标是从0开始的，所以文件描述符是一个正整数。
2.当程序员操作文件的时候，其实就是通过文件描述符，找到fd_array数组当中对应的元素，每一个元素都对应一个文件信息，内核通过操作数组元素对应的文件信息，找到对应的文件，从而实现文件操作。

文件流指针

typedef struct _IO_FILE FILE

文件流指针的本质是一个结构体，而这个结构体是struct _IO_FILE
在这里插入图片描述
1.在进程终止，刷新缓冲区，其实刷新的是C库当中维护的缓冲区，并非是内核当中维护的。
exit()—>刷新缓冲区—>C库函数
_exit()—>不会刷新缓冲区—>系统调用
2.当我们在使用文件流指针的时候，其实文件流指针对应的数据结构内容也保存了对应的文件描述符，当使用文件流指针进行读写的时候，其实也是C库当中操作文件描述符来完成读写的。
3.stdin,stdout,strerr每一个都对应一个struct _IO_FILE的结构体
在这里插入图片描述