【Linux】：基础IO

Bertha 。 2024-02-20 10:09 41阅读 0赞

#### 基础IO ####

*  一.C语音文件操作
 *   *  1.fopen
     *  2.fwrite
     *  3.fopen以a方式打开
 *  二.Linux下一切皆文件
 *  三.系统调用接口
 *  四.文件描述符-fd

**共识原理：**

> **1.文件=属性+内容。  
> 2.文件分为打开文件和未打开文件。  
> 3.打开的文件：进程打开。  
> 4.未打开的文件：在磁盘里存放着。  
> 5.文件打开，必须先被加载到内存。  
> 6.一个进程可以打开多个文件，那么操作系统就必须先描述再组织的对文件进行管理。**

## 一.C语音文件操作 ##

### 1.fopen ###

![在这里插入图片描述][98b2294384ee4fe6b58a9fc35607d238.png]

> **fopen打开的文件如果不存在则会在当前路径下创建一个该文件，当前路径指的是进程路径。**

![在这里插入图片描述][78c82b02daf4465ea44ee13c619bfca8.png]

> **那么同理如果我更改了当前路径的工作目录，我就可以把文件建立到新的路径里。**

![在这里插入图片描述][482d21e061354d62a9d36478629cebd9.png]

![在这里插入图片描述][e46b77372c5445859e420d11fdb6dc02.png]  
![在这里插入图片描述][228bff45c20646d48c6d8f3d324c2eaf.png]

### 2.fwrite ###

![在这里插入图片描述][8806c0681b8b4ec2b00960d29e260ddc.png]

![在这里插入图片描述][b279107804e140fd8807059583a60cab.png]

![在这里插入图片描述][733269a2eee34d8c98a12075402e73cb.png]

> **这里不加1似乎并没有问题，接下来将写入的文件内容改一改。**

![在这里插入图片描述][864520fa9e1d42448ff03d79ab4e9f42.png]

![在这里插入图片描述][63f88988ac484e46ae135aee1bdd1eca.png]

*插入一个额外的问题*

> **似乎也没有问题。那么问题是原来的数据怎么不见了，只剩下了abcd了呢？**

![在这里插入图片描述][b155b33ae7c54dc995689c5ff4458a12.png]

> **根据文档解释，fopen用w写入时每次都从开头写入，并且每次都会把文件进行清空处理。**

*回到原来的问题*

![在这里插入图片描述][96fd0035b68a4535bc365a7e5cc48bc8.png]

![在这里插入图片描述][452bcfada8104a3ab729f6763e5cdbfb.png]

> **后面出现了一个乱码，这是/0，因为/0不能被看到，所以被vim翻译成了乱码。那么究竟需不需要写/0呢?其实是不需要的，因为字符串以/0结尾是c语言的规定，跟文件没有关系。**

### 3.fopen以a方式打开 ###

![在这里插入图片描述][46b1686c786b431e92954b951bbdd1d9.png]

![在这里插入图片描述][8c72358811494d3bb2861c306e955ce0.png]

![在这里插入图片描述][ab4f782035214e94b83b5bd58cdac325.png]

> **a其实就是不断追加。**

## 二.Linux下一切皆文件 ##

**在创建一个C程序时，它会默认打开三个文件：stdin,stdout,stderror。**

![在这里插入图片描述][0edda96d91474bdbac3888597faccdba.png]

**当我们想要读取或者打印时，可以直接向这些文件流里写入即可。**

*例如：之前我们向log.txt文件里写入信息，也可以向stdout文件里写入信息。*

![在这里插入图片描述][00021d7017fe4be98ae5e6a49b5715c5.png]

![在这里插入图片描述][872e78db29f748b293b4e7f3cffb755f.png]

*当然更常用的fprintf*

![在这里插入图片描述][8f822dc826634f678a9aaf3bdffc4d56.png]

![在这里插入图片描述][9fbd9796564d4c0fb3cf72e19292e9a4.png]

> **可以看出对于Linux来说无论是对log.txt文件里写入，还是向显示器写入都没有区别。**

## 三.系统调用接口 ##

> **众所周知文件是被存在磁盘里的，而用户想要操作硬件就必须经过操作系统，操作系统就必须提供对应的接口来供用户使用，那么可以得出c语言的标准文件例如printf之类也必定封装了系统调用接口，下面来介绍一些系统调用接口。**

![在这里插入图片描述][2007eef8ead340a98cc5e7a3e295f230.png]

**第一个参数要打开的文件名，第二个是打开的模式，第三个是创建文件时指定的文件权限。第一个接口一般用来打开已经存在的文件，第二个一般用来创建新文件。**

![在这里插入图片描述][836bb483f3d642f48c0a666b49187812.png]![在这里插入图片描述][7a7a143d30134bf3b54230482c7e82ed.png]

![在这里插入图片描述][2fbed6e9b9314bdcb47144ccbbf4d70b.png]  
![在这里插入图片描述][d747a1f7db74477da23f016b8c56e8d1.png]

这与C语言所封装后的不同，使用O\_WRONLY并不会新建文件，一旦找不到文件就是打开失败了。

*接下来使用第三个参数，想要创建一个权限为666的文件*

![在这里插入图片描述][57f3ec04567a4e3a98e7a4044741d0ae.png]

**注意，这里必须要把掩码置为0，不然权限会与掩码相结合得出最终的权限。**

*关闭文件*

![在这里插入图片描述][7b5ca1673f254f5daa177f48c07ec071.png]

*写入内容*

![在这里插入图片描述][350970b779bf4550a8693d0371d17809.png]

![在这里插入图片描述][7061be18123042cc9a3c51b8b0eadcf4.png]  
![在这里插入图片描述][e10cbc31789c461ea60b82c412fa9977.png]

*接下来做一个与上文一样的实验*

![在这里插入图片描述][2926869f9ec04f73b61e49ae256f76b3.png]

![在这里插入图片描述][52866ebde91c4369b52b441dff6bff47.png]

**我们可以发现它原本的内容依旧是被保留了下来。如果我们想要和fopen的w模式一样，每次写时将内容清空该如何做呢？那我们应该再加一个擦参数O\_TRUNC。**

![在这里插入图片描述][2cf46675d0114e2682f7694bbd37221c.png]

*总结*

![在这里插入图片描述][b80c6d9e5e1e428c8a178de63eb94334.png]

![在这里插入图片描述][e2c5085e962a41e78e31bf31ec68ef6c.png]

## 四.文件描述符-fd ##

每打开一个文件，就必定有一个结构体去维护这个文件（struct file）。而一个进程可以打开多个文件，那么这多个文件的管理结构体就会组成一个struct files\_struct结构体，这个结构体里有一个数组（struct file\*fd\_array\[\]），**存放着打开文件的结构体的指针，而这个数组的下标就被称为fd**,所以open的返回值就是数组的下标。而这个结构体的指针存放在PCB里，这样该进程就能通过PCB管理这些文件了。

![在这里插入图片描述][b4e9daadb7c2418bbeae9b838803e322.png]

\*\* Linux进程默认情况下会有3个缺省打开的文件描述符，分别是标准输入0， 标准输出1， 标准错误2。0,1,2对应的物理设备一般是：键盘，显示器，显示器\*\*

*所以我们可以直接通过0，1进行输入输出*

![在这里插入图片描述][0251648e5baa4347a44be670427b8b93.png]

![在这里插入图片描述][bb53ff7c17cf4b14b95b94d88f8f8225.png]

**这里从键盘上读入字符，用printf显示出来。可以看到是可以成功的，这里我们并没有打开这个文件，却依旧能写入，说明这三个文件默认打开其实是操作系统的特性。**

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