Linux-文件编程

文件编程

两种方法：

• Linux系统调用

• C语言库函数

前者依赖linux系统，后者与操作系统是独立的，在任何操作系统下，使用C语言库函数操作文件的方法都是相同的

系统调用-文件访问

依赖的头文件包括但不限于

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <fcntl.h>

创建

int creat(const char *filename, mode_t mode)

filename：要创建的文件名（包含路径，缺省为当前路径）

mode：创建模式

常见的模式：

• S_IRUSER 可读

• S_IWUSR 可写

• S_IWUSR 可执行

• S_IRWXU 可读、写、执行

还可以直接使用数字表示文件的访问权限

• 可执行->1

• 可写->2

• 可读->4

• 上述值的和，如可写可读->6

• 无任何权限->0

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

void create_file(char *filename)
{
	if(creat(filename,0755) < 0)//0755:7表示文件所有者 第一个5:文件所有者所在的组 第二个5:表示其他用户
	{
		printf("create file %s failure!
", filename);
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
	else
	{
		printf("create file %s success!
", filename);
	}
}

int main(int argc, char *argv[])
{
	int i;
	if(argc < 2){
		perror("you haven't input the filename, please try again!
");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
	for(i = 1; i < argc; i++){
		create_file(argv[i]);
	}
	exit(EXIT_SUCCESS);
}

文件描述

在Linux系统中，所有打开的文件对应一个文件描述符。文件描述符的本质是一个非负整数。当打开一个文件时，该整数由系统来分配。文件描述符的范围是0~OPEN_MAX。早期的UNIX版本OPEN_MAX=19，即允许每个进程同时打开20个文件，现在很多系统则将其增加至1024

文件打开

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

pathname：要打开的文件名（包含路径，缺省为当前路径）

flags：打开标志

常见的打开标志：

• O_RDONLY 只读方式打开

• O_WRONLY 只写方式打开

• O_RDWR 读写方式打开

• O_APPEND 追加方式打开

• O_CREAT 创建一个文件

• O_NOBLOCK 非阻塞方式打开

如果使用的了O_CREATE标志，则使用的函数是

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

这时需要指定mode来表示文件的访问权限

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

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

int main(int argc, char *argv[]){
	int fd;
	if(argc < 2){
		puts("please input the open file pathname!
");
		exit(1);
	}

	if((fd = open(argv[1], O_CREAT|O_RDWR, 0755))<0){
		perror("open file failure!
");
		exit(1);
	}else{
		printf("open file %d success!
", fd);
	}
	close(fd);
	exit(0);
}

关闭

int close(int fd)

fd：文件描述符

读

int read(int fd, const void *buf, size_t length)

功能：从文件描述符fd所指定的文件中读取length个字节到buf所指向的缓冲区中，返回值为实际读取的字节数。

写

int write(int fd, const void *buf, size_t length)

功能：把length个字节从buf指向的缓冲区中写到文件描述符fd所指向的文件中，返回值为实际写入的字节数。

定位

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

功能：将文件读写指针相对whence移动offset个字节。操作成功时，返回文件指针相对于文件头的位置。

whence可使用下述值：

• SEEK_SET：相对文件开头

• SEEK_CUR：相对文件读写指针的当前位置

• SEEK_END：相对文件末尾

OFFSET可取负值，表示向前移动。

利用lseek计算文件长度：lseek(fd, 0, SEEK_END)

访问判断

int access(const char *pathname, int mode)

pathname：文件名称

mode：要判断的访问权限。可以取以下值或者他们的组合。R_OK：文件可读，W_OK：文件可写，X_OK：文件可执行，F_OK文件存在

返回值：当我们测试成功时，函数返回0，否则如果一个条件不符时，返回-1

库函数-文件访问

C库函数的文件操作是独立于具体的操作系统平台的，不管是DOS、Windows、Linux还是在VxWorks中都是这些函数。

创建和打开

FILE *fopen(const char *filename, const char *mode)

filename：打开的文件名（包含路径，缺省为当前路径）

mode：打开模式

返回值：指向文件的指针

常见打开方式：

• r, rb 只读方式打开

• w, wb 只写方式打开，如果文件不存在，则创建该文件

• a, ab 追加方式打开，如果文件不存在，则创建该文件

• r+, r+b, rb+ 读写方式打开

• w+, w+b, wh+ 读写方式打开，如果文件不存在，则创建该文件

• a+, a+b, ab+ 读和追加方式打开。如果文件不存在，则创建该文件

b用于区分二进制文件和文本文件，这一点在DOS、Windows系统中是有区分的，但Linux不区分二进制文件和文本文件。

读

size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t n, FILE *stream)

功能：从stream指向的文件中读取n个字段，每个字段为size字节，并将读取的数据放入ptr所指的字符数组中，返回实际已读取的字节数。

写

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

功能：从缓冲区ptr所指的数组中把n个字段写到stream指向的文件中，每个字段长为size个字节，返回实际写入的字段数。

读字符

int fgetc(FILE *stream)

从指定的文件中读一个字符

写字符

int fputc(int c, FILE *stream)

向指定的文件中写入一个字符

格式化读

fscanf(FILE *stream, char *format[, argument...])

从一个流中进行格式化输入

格式化写

int fprintf(FILE *stream, char * format[,argument,...])

格式化输出到一个流中

#include <stdio.h>
FILE *stream;

void main(void)
{
	int i = 10;
	double fp = 1.5;
	char s[] = "this is a string";
	char c = '
';

	stream = fopen("fprintf.out", "w");
	fprintf(stream, "%s%c", s, c);
	fprintf(stream, "%d
", i);
	fprintf(stream, "%f
", fp);
	fclose(stream);
}

定位

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

whence:

SEEK_SET 从文件的开始处开始搜索

SEEK_CUR 从当前位置开始搜索

SEEK_END 从文件的结束处开始搜索

路径获取

在编写程序的时候需要得到当前路径。

char *getcwd(char *buffer, size_t size)

我们提供一个size大小的buffer，getcwd会把当前的路径名copy到buffer中。如果buffer太小，函数会返回-1.

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main(void)
{
	char buf[80];
	getcwd(buf, sizeof(buf));
	printf("surrent working directory: %s
", buf);
}

创建目录

#include <sys/stat.h>
int mkdir(char *dir, int mode)

功能：创建一个新目录

返回值：0表示成功， -1表述出错

时间编程

时间类型

UTC(Coordinated Universal Time)：世界标准时间，即格林威治标准时间

Calendar Time：日历时间，是用“从一个标准时间点到此时经过的秒数”来表示的时间。

时间获取

#include <time.h>
time_t time(time_t *tloc)
/*typedef long time_t*/

功能：获取日历时间，即从1970年1月1日0点到现在所经历的秒数。

时间转化

struct tm *gmtime(const time_t *timep)

功能：将日历时间转化为格林威治标准时间，并保存至TM结构

struct tm *localtime(const time_t *timep)

功能：将日历时间转化为本地时间，并保存至TM结构

时间保存

TM结构：

struct tm {
    int tm_sec; //秒值
    int tm_min;  //分钟值
    int tm_hour;  //小时值
    int tm_mday;  //本月第几日
    int tm_mon;   //本年第几月
    int tm_year;  //tm_year+1900=哪一年
    int tm_wday;  //本周第几日
    int tm_yday;  //本年第几日
    int tm_isdst;  //日光节约时间    
}；

#include <time.h>
#include <stdio.h>

int main(void)
{
	struct tm *local;

	time_t t;

	t = time(NULL);

	local = localtime(&t);

	printf("Local time is: %d:%d:%d
", local->tm_hour, local->tm_min, local->tm_sec);

	local = gmtime(&t);
	printf("UTC time is:  %d:%d:%d
", local->tm_hour, local->tm_min, local->tm_sec);
	return 0;
}

时间显示

char *asctime(const struct tm *tm)

功能：将tm格式的时间转化为字符串，如：

Sat Jul 30 08:43:03 2005

char ctime(const time_t *timep)

功能：将日历时间转化为本地时间的字符串形式

#include <time.h>
#include <stdio.h>

int main(void)
{
	struct tm *ptr;
	time_t t;

	t = time(NULL);

	ptr = gmtime(&t);

	printf("%s", asctime(ptr));

	printf("%s", ctime(&t));

	return 0;
}

获取时间

int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz)

功能：获取从今日凌晨到现在的时间差，常用于计算事件耗时。

struct timeval{
    int tv_sec; //秒数
    int tv_usec;//微秒数
};

#include <sys/time.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

void function()
{
	unsigned int i, j;
	double y;
	for(i = 0; i < 1000; i++)
		for(j = 0; j < 1000; j++)
			y++;
}

int main(void)
{
	struct timeval tpstart, tpend;
	float timeuse;

	gettimeofday(&tpstart, NULL);
	function();
	gettimeofday(&tpend, NULL);

	timeuse = 1000000 * (tpend.tv_sec - tpstart.tv_sec) + tpend.tv_usec - tpstart.tv_usec;
	timeuse /= 1000000;
	printf("Used Time: %f
", timeuse);
	exit(0);
}

延时执行

unsigned int sleep(unsigned int seconds)

功能：使程序睡眠seconds秒

void usleep(unsigned long usec)

功能：使程序睡眠usec微秒