系统IO

系统IO

 系统IO是由linux内核定义的一些文件IO操作函数，系统IO有如下特点：
  1.由操作系统提供的接口函数，特点是特别简洁，功能单一；
  2.没有提供缓冲区，因此对于处理海量数据时效率比较低；
  3.套接字、设备文件只能使用系统IO来访问。

系统IO接口

open (打开、创建文件)
    头文件：
        #include <sys/types.h>
        #include <sys/stat.h>
        #include <fcntl.h>
    函数原型：
        int open(const char *pathname, int flags);
        int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
    参数分析：
        pathname  --> 需要打开文件的路径 + 名字
        flags --> 
            · O_RDONLY 以只读方式打开文件
            · O_WRONLY 以只写方式打开文件
            · O_RDWR 以可读写方式打开文件. 上述三种标志是互斥的, 也就是不可同时使用, 但可与下列的旗标利用 OR(|)运算符组合.
            · O_CREAT 若欲打开的文件不存在则自动建立该文件.
            · O_TRUNC （清空文件）若文件存在并且以可写的方式打开时, 此旗标会令文件长度清为 0, 而原来存于该文件的资料也会消失.
            · O_APPEND （追加文件）当读写文件时会从文件尾开始移动, 也就是所写入的数据会以附加的方式加入到文件后面.
            · O_NONBLOCK 以不可阻断的方式打开文件, 也就是无论有无数据读取或等待, 都会立即返回进程之中.
            · O_SYNC 以同步的方式打开文件.
            · mode --> 设置文件的初始权限（只有创建文件时生效）
               0654  -->拥有者可读可写
               同组用户 可读 可执行
               其他用户   只读
    返回值：
        成功 返回文件描述符(new file descriptor)，为在当前进程中表示该文件的编号。
        失败 返回-1 , 并且会设置errno 

write (将数据写入已打开的文件内)
    头文件：
        #include <unistd.h>
    定义函数：
        ssize_t write (int fd, const void * buf, size_t count);
        ssize_t read  (int fd,       void * buf, size_t count);
    参数分析：
        fd --> 需要写入信息的文件的文件描述符（open的返回值）
        buf --> 需要写入信息的内存地址
        count --> 需要写入的字节数
    返回值：
        成功 返回实际写入的字节数
        失败 有错误发生时返回-1, 并将错误代码存入 errno 中.

lseek (移动文件的读写位置)
    头文件:
        #include <sys/types.h>
        #include <unistd.h>
    定义函数:
        off_t lseek(int fildes, off_t offset, int whence);
    参数分析：
        fildes --> 需要偏移读写位置的文件件描述符
        offset --> 偏移量， 根据whence 有不同偏移方式
        whence --> 为下列其中一种:
            · SEEK_SET 参数 offset 即为新的读写位置.
            · SEEK_CUR 以目前的读写位置往后增加 offset 个位移量.
            · SEEK_END 将读写位置指向文件尾后再增加 offset 个位移量. 
                       当 whence 值为 SEEK_CUR 或SEEK_END 时, 参数 offet 允许负值的出现.
    返回值：
        成功时则返回目前的读写位置, 也就是距离文件开头多少个字节. 
        若有错误则返回-1, errno 会存放错误代码.

close (关闭文件)
    头文件：
        #include <unistd.h>
    定义函数：
        int close(int fd);
    参数分析：
        fd --> 需要关闭的文件的文件描述符
    返回值：
        若文件顺利关闭则返回 0
        发生错误时返回-1.

注意

1.打开 open可以用来打开所有的文件（除了目录、套接字），但是只能创建普通文件；
2.读取 read既可以处理二进制数据，也可以处理文本数据， 对于处理海量数据时效率较低；
3.写入 write既可以处理二进制数据，也可以处理文本数据， 对于处理海量数据时效率较低；
4.读写文件使会改变文件读写指针的位置，使用函数lseek可以调整文件的读写位置，成功时则返回目前的读写位置, 也就是距离文件开头多少个字节；
5.文件操作完毕后需要关闭文件。

测试代码

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    char *name = "./open.h";
    int fd = open(name,  O_RDWR);

    if (fd<0)
    {
        printf("open %s error , msg: %s
" , name, strerror(errno));
        return -1;
    }
    else
    {
        printf("file open/creat succeed:%d
", fd);
    }

    char w_buf1[32] = "Hello Arno";
    int ret = write(fd, w_buf1, strlen(w_buf1));
    if(-1 == ret)
    {
        printf("write %s error , msg: %s
" , name, strerror(errno));
        return -1;
    }

    ret = lseek(fd, SEEK_SET, 0);
    if(-1 == ret)
    {
        printf("lseek %s error , msg: %s
" , name, strerror(errno));
        return -1;
    }

    char r_buf[32] = {''};
    ret = read(fd, r_buf, sizeof(r_buf));
    if(-1 == ret)
    {
        printf("read %s error , msg: %s
" , name, strerror(errno));
        return -1;
    }

    printf("r_buf:%s
", r_buf);

    close(fd);

    return 0;
}