基于文件指针的文件操作

基于文件指针的文件操作(缓冲)

linux的文件和文件描述符

linux中对目录和设备的操作都是文件操作，文件分为普通文件，目录文件，链接文件和设备文件。

普通文件：也称磁盘文件，并且能够进行随机的数据存储(能够自由seek定位到某一个位置)；

管道：是一个从一端发送数据，另一端接收数据的数据通道；

目录：也称为目录文件，它包含了保存在目录中文件列表的简单文件。

设备：该类型的文件提供了大多数物理设备的接口。它又分为两种类型：字符型设备和块设备。

字符型设备一次只能读出和写入一个字节的数据，包括调制解调器、终端、打印机、声卡以及鼠标；

块设备必须以一定大小的块来读出或者写入数据，块设备包括CD-ROM、RAM驱动器和磁盘驱动器等，一般而言，字符设备用于传输数据，块设备用于存储数据。

 链接：类似于Windows的快捷方式和Linux里的别名，指包含到达另一个文件路径的文件。

套接字：在Linux中,套接字也可以当作文件来进行处理。

基于文件指针的文件操作函数是ANSI标准函数库的一部分。

1文件的创建，打开与关闭

原型为：

#include <stdio.h>  //头文件包含

FILE *fopen(const char *pach,const char *mode);  //文件名  模式

int fclose(FILE *stream);

fopen以mode的方式打开或创建文件，如果成功，将返回一个文件指针，失败则返回NULL.

fopen创建的文件的访问权限将以0666与当前的umask结合来确定。 

mode的可选模式列表

模式	读	写	位置	截断原内容	创建
rb	Y	N	文件头	N	N
r+b	Y	Y	文件头	N	N
wb	N	Y	文件头	Y	Y
w+b	Y	Y	文件头	Y	Y
ab	N	Y	文件尾	N	Y
a+b	Y	Y	文件尾	N	Y

在Linux系统中,mode里面的’b’(二进制)可以去掉，但是为了保持与其他系统的兼容性，建议不要去掉。ab和a+b为追加模式，在此两种模式下，无论文件读写点定位到何处，在写数据时都将是在文件末尾添加，所以比较适合于多进程写同一个文件的情况下保证数据的完整性。

2 读写文件

基于文件指针的数据读写函数较多，可分为如下几组：

数据块读写：

#include <stdio.h>

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

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

fread从文件流stream 中读取nmemb个元素，写到ptr指向的内存中，每个元素的大小为size个字节。

fwrite从ptr指向的内存中读取nmemb个元素，写到文件流stream中，每个元素size个字节。

所有的文件读写函数都从文件的当前读写点开始读写，读写完以后，当前读写点自动往后移动size*nmemb个字节。

格式化读写：

#include <stdio.h>

int printf(const char *format, ...);                   //相当于 fprintf(stdout,format,…);

int scanf(const char *format, …);

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

int fscanf(FILE *stream, const char *format, …);

int sprintf(char *str, const char *format, ...);          // eg:   sprintf(buf,”the string is;%s”,str);

int sscanf(char *str, const char *format, …);

以f开头的将格式化后的字符串写入到文件流stream中 

以s开头的将格式化后的字符串写入到字符串str中

单个字符读写：

使用下列函数可以一次读写一个字符

#include <stdio.h>

int fgetc(FILE *stream);

int fputc(int c, FILE *stream);

 

int getc(FILE *stream);    //等同于 fgetc(FILE* stream)

int putc(int c, FILE *stream);   // 等同于 fputc(int c, FILE* stream)

 

int getchar(void);    //等同于 fgetc(stdin);

int putchar(int c);    // 等同于 fputc(int c, stdout);

getchar和putchar从标准输入输出流中读写数据，其他函数从文件流stream中读写数据。

字符串读写：

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

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

int puts(const char *s);// 等同于 fputs(const char *s, int size, stdout);

char *gets(char *s);     // 等同于 fgets(const char *s, int size,stdin);

fgets和fputs从文件流stream中读写一行数据;

puts和gets从标准输入输出流中读写一行数据。

fgets可以指定目标缓冲区的大小，所以相对于gets安全，但是fgets调用时，如果文件中当前行的字符个数大于size，则下一次fgets调用时，将继续读取该行剩下的字符,fgets读取一行字符时，保留行尾的换行符。

fputs不会在行尾自动添加换行符，但是puts会在标准输出流中自动添加一换行符。

 

文件定位：

文件定位指读取或设置文件当前读写点，所有的通过文件指针读写数据的函数，都是从文件的当前读写点读写数据的。

常用的函数有：

#include <stdio.h>

int feof(FILE * stream);   //通常的用法为while(!feof(fp))

int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);//设置当前读写点到偏移whence 长度为offset处

long ftell(FILE *stream); //用来获得文件流当前的读写位置

void rewind(FILE *stream); //把文件流的读写位置移至文件开头 fseek(fp, 0, SEEK_SET);

feof判断是否到达文件末尾的下一个（注意到达文件末尾之后还会做一次）

fseek设置当前读写点到偏移whence 长度为offset处，whence可以是：

SEEK_SET (文件开头  ->0)

SEEK_CUR (文件当前位置  ->1)

SEEK_END (文件末尾  ->2)

ftell获取当前的读写点

rewind将文件当前读写点移动到文件头

 

注：基于文件指针的文件操作请参考《C语言文件操作常用函数详解.doc》

3目录操作

改变目录或文件的访问权限

#include <sys/stat.h>

int chmod(const char* path, mode_t mode); //mode形如：0777

path参数指定的文件被修改为具有mode参数给出的访问权限。

 

获取、改变当前目录：

原型为：

#include <unistd.h>   //头文件

char *getcwd(char *buf, size_t size); //获取当前目录，相当于pwd命令

int chdir(const char *path); //修改当前目录，即切换目录，相当于cd命令

其中getcwd()函数：将当前的工作目录绝对路径复制到参数buf所指的内存空间，参数size为buf的空间大小. 在调用此函数时，buf所指的内存空间要足够大，若工作目录绝对路径的字符串长度超过参数size大小，则回值NULL，errno的值则为ERANGE。

倘若参数buf为NULL，getcwd()会依参数size的大小自动配置内存(使用malloc())，如果参数size也为0，则getcwd()会依工作目录绝对路径的字符串程度来决定所配置的内存大小，进程可以在使用完此字符串后自动利用free()来释放此空间。所以常用的形式：getcwd(NULL, 0);

chdir()函数：用来将当前的工作目录改变成以参数path所指的目录

Example：

#include<unistd.h>
int main()
{

　　chdir(“/tmp”);
　　printf(“current working directory: %s
”,getcwd(NULL,0));
      return 0;

}

创建和删除目录：

原型为：

#include <sys/stat.h>

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

int mkdir(const char *pathname, mode_t mode); //创建目录,mode是目录权限,没用

int rmdir(const char *pathname); //删除目录

 

获取目录信息：

原型为：

#include <sys/types.h>

#include <dirent.h>

DIR *opendir(const char *name); //打开一个目录,返回一个目录流

struct dirent *readdir(DIR *dir); //读取目录的一项信息，并返回该项信息的结构体指针

void rewinddir(DIR *dir); //重新定位到目录文件的头部

void seekdir(DIR *dir,off_t offset);//用来设置目录流目前的读取位置

off_t telldir(DIR *dir); //返回目录流当前的读取位置

int closedir(DIR *dir); //关闭目录文件

 

读取目录信息的步骤为：

1 用opendir函数打开目录；

2使用readdir函数迭代读取目录的内容，如果已经读取到目录末尾，又想重新开始读，则可以使用rewinddir函数将文件指针重新定位到目录文件的起始位置；

3 用closedir函数关闭目录

opendir()用来打开参数name指定的目录，并返回DIR*形态的目录流，和文件操作函数open()类似，接下来对目录的读取和搜索都要使用此返回值。函数失败则返回NULL；

readdir()函数用来读取目录的信息，并返回一个结构体指针，该指针保存了目录的相关信息。有错误发生或者读取到目录文件尾则返回NULL；dirent结构体如下：

struct dirent

{

　　ino_t  d_ino;           /* inode number（此目录进入点的inode） */

　　off_t  d_off;             /* offset to the next dirent（目录开头到进入点的位移 */

　　unsigned short d_reclen;  /* length of this record（目录名的长度） */

　　unsigned char d_type;     /* type of file（所指的文件类型） */

　　char   d_name[256];       /* filename（文件名） */

};

seekdir()函数用来设置目录流目前的读取位置，再调用readdir()函数时，便可以从此新位置开始读取。

参数offset代表距离目录文件开头的偏移量。

telldir()函数用来返回目录流当前的读取位置。

示例：返回指定目录下的文件

#include <stdio.h>

#include <sys/types.h>

#include <dirent.h>

 

int main(int argc,char *argv[])

{

    struct dirent *pDirInfo;

    DIR *pDir;

    if(argc < 2)

        pDir = opendir(".");

    else

        pDir = opendir(argv[1]);

if(NULL == pDir)

{

        perror("open dir fail!");

        return -1;

    }

    while( (pDirInfo = readdir(pDir)) != NULL )

        printf("%s
",pDirInfo->d_name);

 　    closedir(pDir);

        return 0;

}

Example：以树形结构的形式输出指定目录下面的所有文件

#include <unistd.h>

#include <stdio.h>

#include <dirent.h>

#include <string.h>

#include <sys/stat.h>

#include <stdlib.h>

void printdir(char *dir, int depth)//depth为缩进空格数

{

    DIR *dp = opendir(dir);

   if(NULL == dp) 

   {

        fprintf(stderr,"cannot open directory: %s
", dir);

        return;

    }

　 chdir(dir);

    struct dirent *entry;

    struct stat statbuf;

while((entry = readdir(dp)) != NULL) 

{

        stat(entry->d_name,&statbuf);

        if(S_ISDIR(statbuf.st_mode)) //是目录

{

            if(strcmp(".",entry->d_name) == 0 || strcmp("..",entry->d_name) == 0)

                continue; 

            printf("%*s%s/
",depth,"",entry->d_name);

            printdir(entry->d_name,depth+4);//递归

        }

        else //是文件

　　　　printf("%*s%s
",depth,"",entry->d_name);

　　　　//printf(“%*s”,4,”*”); 该函数表示输出“___*”,前面输出3个空格。

　　　　//如果是printf(“%*s”,4,“**”);则表示输出“__**”，前面输出2个空格。

    }

    chdir("..");

    closedir(dp);

}

 

int main(int argc, char* argv[])

{

    char *topdir, pwd[2]=".";

    if (argc < 2)

        topdir=pwd;

    else

        topdir=argv[1];

    printf("Directory scan of %s
",topdir);

    printdir(topdir,0);

    printf("done.
");

    exit(0);

}

4标准输入/输出流

在进程一开始运行，就自动打开了三个对应设备的文件，它们是标准输入、输出、错误流，分别用全局文件指针stdin、stdout、stderr表示，stdin具有可读属性，缺省情况下是指从键盘的读取输入，stdout和stderr具有可写属性，缺省情况下是指向屏幕输出数据。

示例：

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

int main()

{

    char szBuf[32];

    printf("Input string:");     //向屏幕输出一字符串

    fgets(szBuf,sizeof(szBuf),stdin);//从键盘读入一行字符串

    fprintf(stdout,"The string is:%s",szBuf);//向屏幕输出一行字符串

    return 0;

}