I/O编程技术剖析

功能

打开一个指定的文件并获得文件描述符，或者创建一个新文件

头文件

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <fcntl.h>

原型

int open(const char *pathname, int flags);

int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

参数

pathname：即将要打开的文件

flags

O_RDONLY：只读方式打开文件

这三个参数互斥

O_WRONLY：只写方式打开文件

O_RDWR：读写方式打开文件

O_CREAT：如果文件不存在，则创建该文件。

O_EXCL：如果使用 O_CREAT 选项且文件存在，则返回错误消息。

O_NOCTTY：如果文件为终端，那么终端不可以作为调用 open()系统调 用的那个进程的控制终端。

O_TRUNC：如文件已经存在，则删除文件中原有数据。

O_APPEND：以追加方式打开文件。

mode

如果文件被新建，指定其权限为 mode? (八进制表示法)

返回值

成功

大于等于 0 的整数 (即文件描述符)

失败

- 1

备注

无

功能

关闭文件并释放相应资源

头文件

#include <unistd.h>

原型

int close(int fd);

参数

fd：即将要关闭的文件的描述符

返回值

成功

0

失败

- 1

备注

重复关闭一个已经关闭了的文件或者尚未打开的文件是安全的。

功能

从指定文件中读取数据

头文件

#include <unistd.h>

原型

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

参数

fd：从文件fd 中读数据

buf：指向存放读到的数据的缓冲区

count：想要从文件 fd 中读取的字节数

返回值

成功

实际读到的字节数

失败

- 1

备注

实际读到的字节数小于等于 count

功能

将数据写入指定的文件

头文件

#include <unistd h>

原型

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

参数

fd：将数据写入到文件 fd 中

buf：指向即将要写入的数据

count：要写入的字节数

返回值

成功

实际写入的字节数

失败

- 1

备注

实际写入的字节数小于等于 count

功能

调整文件位置偏移量

头文件

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

原型

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

参数

fd：要调整位置偏移量的文件的描述符

offset：新位置偏移量相对基准点的偏移

whence：基准点

SEEK_SET：文件开头处

SEEK_CUR：当前位置

SEEK_END：文件末尾处

返回值

成功

新文件位置偏移量

失败

- 1

备注

无

功能

复制文件描述符

头文件

#include <unistd.h>

原型

int dup(int oldfd);

int dup2(int oldfd, int newfd);

参数

oldfd：要复制的文件描述符

newfd：指定的新文件描述符

返回值

成功

新的文件描述符

失败

- 1

备注

无

功能

文件控制

头文件

#include <sys/ioctl.h>

原型

int ioctl(int d, int request, ...);

参数

d：要控制的文件描述符

request：针对不同文件的各种控制命令字

变参：根据不同的命令字而不同

返回值

成功

一般情况下是 0 ，但有些特定的请求将返回非负整数。

失败

- 1

备注

无

功能

文件控制

头文件

#include <unistd.h>

#include <fcntl.h>

原型

int fcntl(int fd, int cmd, .../* arg */ );

参数

fd：要控制的文件描述符

cmd：控制命令字

变参：根据不同的命令字而不同

返回值

成功

根据不同的 cmd ，返回值不同

失败

- 1

备注

无

功能

内存映射

头文件

#include <sys/mman.h>

原型

void *mmap(void *addr, size_t length,

int prot, int flags, int fd, off_t offset);

参数

addr：

映射内存的起始地址。

如果该参数为 NULL，? 则系统将会自动寻找一个合适的起始地址，一 般都使用这个值。

如果该参数不为 NULL，则系统会以此为依据来找到一个合适的起始地 址。在 Linux 中，映射后的内存起始地址必须是页地址的整数倍。

length：

映射内存大小。

prot：

映射内存的保护权限。

PROT_EXEC : 可执行。

PROT_READ : 可读。

PROT_WRITE : 可写。

PROT_NONE: 不可访问。

flags：

当有多个进程同时映射了这块内存时，该参数可以决定在某一个进程 内使映射内存的数据发生变更是否影响其他进程，也可以决定是否影 响其对应的文件数据。

以下两个选项互斥：

MAP_SHARED : 所有的同时映射了这块内存的进程对数据的变更均 可见，而且数据的变更会直接同步到对应的文件 (有时可能还需要调 用 msync( )或者 munmap( )才会真正起作用) 。

MAP_PRIVATE : 与 MAP_SHARED 相反，映射了这块内存的进程对数 据的变更对别的进程不可见，也不会影响其对应的文件数据。

以下选项可以位或累加：

MAP_32BIT :在早期的 64 位 x86 处理器上，设置这个选项可以将线程 的栈空间设置在最低的 2GB 空间附近，以便于上下文切换时得到更好 的表现性能，但现代的64 位 x86 处理器本身已经解决了这个问题， 因此这个选项已经被弃用了。

MAP_ANON :等同于 MAP_ANONYMOUS，已弃用。??????????????? MAP_ANONYMOUS :匿名映射。该选项使得该映射内存不与任何文件 关联，一般来讲参数 fd和 offset 会被忽略 (但是可移植性程序需要将 fd 设置为-1) 。另外，这个选项必须跟 MAP_SHARED 一起使用。

功能

获取指定文件的文件指针

头文件

#include <stdio.h>

原型

FILE *fopen(const char *path, const char *mode);

参数

path：即将要打开的文件

功能

关闭指定的文件并释放其资源

头文件

#include <stdio.h>

原型

int fclose(FILE *fp);

参数

fp：即将要关闭的文件

返回值

成功

0

失败

EOF

备注

无

功能

获取指定文件的一个字符

头文件

#include <stdio.h>

原型

int fgetc(FILE *stream);

int getc(FILE *stream);

int getchar(void);

参数

stream：文件指针

返回值

成功

读取到的字符

失败

EOF

备注

当返回 EOF 时，文件 stream 可能已达末尾，或者遇到错误

功能

讲一个字符写入一个指定的文件

头文件

#include <stdio.h>

原型

int fputc(int c, FILE *stream);

int putc(int c, FILE *stream);

int putchar(int c);

参数

c：要写入的字符

stream：写入的文件指针

返回值

成功

写入到的字符

失败

EOF

备注

无

功能

从指定文件读取最多一行数据

头文件

#include <sys/ioctl.h>

原型

char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);

char *gets(char *s);

参数

s：?自定义缓冲区指针

size：?自定义缓冲区大小

stream：即将被读取数据的文件指针

返回值

成功

自定义缓冲区指针 s

失败

NULL

备注

1，gets(?)缺省从文件 stdin 读入数据

2，当返回 NULL 时，文件 stream 可能已达末尾，或者遇到错误

功能

将数据写入指定的文件

头文件

#include <sys/ioctl.h>

原型

int fputs(const char *s, FILE *stream);

int puts(const char *s);

参数

s：?自定义缓冲区指针

stream：即将被写入数据的文件指针

返回值

成功

非负整数

失败

EOF

备注

puts( )缺省将数据写入文件 stdout

功能

从指定文件读取若干个数据块

头文件

#include <sys/ioctl.h>

原型

size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

参数

ptr：?自定义缓冲区指针

size：数据块大小

nmemb：数据块个数

stream：即将被读取数据的文件指针

返回值

成功

读取的数据块个数，等于 nmemb

失败

读取的数据块个数，小于 nmemb 或等于 0

备注

当返回小与nmemb 时，文件 stream 可能已达末尾，或者遇到错误

功能

将若干块数据写入指定的文件

头文件

#include <sys/ioctl.h>

原型

size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb,FILE *stream);

参数

ptr：?自定义缓冲区指针

size：数据块大小

nmemb：数据块个数

stream：即将被写入数据的文件指针

返回值

成功

写入的数据块个数，等于 sinmembze

失败

写入的数据块个数，小于 nmemb 或等于 0

备注

无

功能

设置指定文件的当前位置偏移量

头文件

#include <sys/ioctl.h>

原型

int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);

参数

stream：需要设置位置偏移量的文件指针

offset：新位置偏移量相对基准点的偏移

whence：基准点

SEEK_SET：文件开头处

SEEK_CUR：当前位置

SEEK_END：文件末尾处

返回值

成功

0

失败

- 1

备注

无

功能

获取指定文件的当前位置偏移量

头文件

#include <sys/ioctl.h>

原型

long ftell(FILE *stream);

参数

stream：需要返回当前文件位置偏移量的文件指针

返回值

成功

当前文件位置偏移量

失败

- 1

备注

无

功能

将格式化数据写入指定的文件或者内存

头文件

#include <stdio.h>

原型

int fprintf(FILE *restrict stream, const char *restrict format, ...);

int printf(const char *restrict format, ...);

int snprintf(char *restrict s, size_t n,const char *restrict format, ...); int sprintf(char *restrict s, const char *restrict format, ...);

参数

stream：写入数据的文件指针

format：格式控制串

s：写入数据的自定义缓冲区

n： 自定义缓冲区的大小

返回值

成功

成功写入的字节数

失败

- 1

备注

无

功能

从指定的文件或者内存中读取格式化数据

头文件

#include <stdio.h>

原型

int fscanf(FILE *restrict stream, const char *restrict format, ... ); int scanf(const char *restrict format, ... );

int sscanf(const char *restrict s, const char *restrict format, ... );

参数

stream：读出数据的文件指针

format：格式控制串

s：读出数据的自定义缓冲区

返回值

成功

正确匹配且赋值的数据个数

失败

EOF

备注

无

头文件

#include <sys/types.h>

原型

int major(dev_t dev);

int minor(dev_t dev);

参数

dev：文件的设备号属性，来自 stat 结构体中的 st_dev 或者 st_rdev

返回值

成功

major 返回主设备号，minor 返回次设备号

失败

无

备注

无