【linux】基础IO |文件操作符

需要掌握：操作文件，本质：进程操作文件。进程和文件的关系
向文件中写入，本质上向硬件中写入->用户·没有权利直接写入->操作系统是硬件的管理者，我们可以通过操作系统往硬件写入->操作系统必须提供系统调用（默认操作系统不相信任何人）
我们使用的fopen/fwrite/fread/fprintf/scanf/printf/cin/cout/实际上都是对系统调用的接口的封装.

系统调用函数open

头文件

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

open函数

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

第一个open函数的第一个参数是文件名，第二个参数是打开方式，
其中我们要了解的打开方式有

 O_WRONLY//只读方式O_CREAT//没有该文件就创建O_APPEND//追加O_TRUNC//覆盖式写入

因为要用到close函数关闭文件，
close函数

头文件

#include <unistd.h>

int close(int fd);

有一个疑问，为什么他的 参数是int类型的，因为对应的打开方式可以是int 32中任何一位为1并且和其他区分开来，然后需要多个功能的话，按位或就可以，这是操作系统调用接口的常见方法

1.只写和没有该文件就创建

  1 #include<stdio.h>2 #include <sys/types.h>3 #include <sys/stat.h>4 #include <fcntl.h>5 #include <unistd.h>6 int main()7 {8  int fd=open("log.txt", O_WRONLY| O_CREAT|O_APPEND);                                                               9 if(fd<0)10 {perror("open");11  return 1;}12 close(fd);13 return 0;14 15 }

 O_WRONLY| O_CREAT

我们发现当前目录下没有我们要的“log.txt”

当我们运行这个程序后，发现出现了该文件
为了测试追加功能，我们通过vim往log.txt里面写入点东西

修改打开方式为只写和追加，所以修改参数2为

 O_WRONLY|O_APPEND

但是我们发现log.txt这个文件的权限怎么不对呀，这里是因为如过用第一个open函数的话，就必须是已经创建好的文件，就已经有了权限，要不然就只能用第二个open函数，第二个open函数的第三个参数就是要设置的掩码值，所以我们使用第二个open函数

    #include<stdio.h>2 #include <sys/types.h>3 #include <sys/stat.h>4 #include <fcntl.h>5 #include <unistd.h>6 int main()7 {8  int fd=open("loog.txt", O_WRONLY| O_CREAT|O_APPEND,0666);   //设置log.txt文件掩码为0666                                                       9 if(fd<0)10 {perror("open");11  return 1;}12 close(fd);13 return 0;14 15 }

但是这里的权限是664呢，因为我们可以通过unmask来查看对应的默认掩码

我们可以将默认掩码在函数内设置为0

这段代码修改了掩码为0，并且修改其文件名

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此时我们就可以修改我们的loog.txt文本文件了

使用打开方式

 O_WRONLY|O_APPEND

此时我们就用到了write函数，

头文件

#include <unistd.h>

函数

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

函数第一个参数是文件描述符，对应你打开的文件，待会在讲这个fd,文件描述符，
第二个参数是你要写入的字符串，第三个参数是要写入字符串的大小

  1 #include<stdio.h>      2 #include <sys/types.h>  3 #include <sys/stat.h>  4 #include <fcntl.h>     5 #include <unistd.h>    6 int main()             7 {                      8   umask(0);            9                        10  int fd=open("looog.txt", O_WRONLY|O_APPEND,0666);  11                        12 if(fd<0)               13 {perror("open");       14  return 1;}            15  char buf[]="hello world";                                                                                         16 write(fd, buf,sizeof(buf));                             17 close(fd);                                                                                                   18 return 0;                                                                                                    19                                                                                                              20 }   

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覆盖式写入

第二个参数修改为：

 O_WRONLY| O_TRUNC

  1 #include<stdio.h>2 #include <sys/types.h>3 #include <sys/stat.h>4 #include <fcntl.h>5 #include <unistd.h>6 int main()7 {8   umask(0);9 10  int fd=open("looog.txt", O_WRONLY| O_TRUNC,0666);                                                                 11                                                                                   12 if(fd<0)                                                                          13 {perror("open");                                                                  14  return 1;}                                                                       15  char buf[]="hello world";                                                        16    write(fd, buf,sizeof(buf));                                                    17 close(fd);                                                                        18 return 0;                                                                         19                                                                                   20 } 

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除了上面的方法给文件写入数据，我们还可以通过echo写入数据

我们发现是覆盖式写入

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我们发现是追加式写入

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文件操作符

我们刚才使用了open函数，和write函数，里面open函数返回的是一个fd,write的第一个参数是fd,这就是我们要提到的文件操作符
为了讲清文件操作符这个概念
我们可以先来说说操作系统是如何进行文件的写入和读呢？

在我们启动进程时，默认操作系统已经帮我们打开
标准输入流：0（对应的文件标识符）—键盘
标准输出流：1（对应的文件标识符）—显示器
标准错误流：2（对应的文件标识符）—显示器
我们可以把这些外设也当成文件（linux一切皆文件）
如果是文件，当我们使用的时候，也会给他创建pcb结构来管理外设

在操作系统内，系统在访问文件的时候，只认文件描述符fd
open函数在干什么呢？？
1.创建file对应的pcb管理文件属性
2.开辟文件缓冲区的空间，将文件数据加载到文件缓冲区去（延后）
3.查进程文件的文件描述表
4.将对应文件的地址填入到指针数组中去
5.返回下标

文件操作符的本质是什么呢？
内核的进程：文件映射关系的数组下标

c语言如何通过FILE*访问文件呢？

 1 #include<stdio.h>2 int main()3 {4 FILE* fp=fopen("hot.txt","w");5 if(NULL==fp)6 {7 perror("fopen error");8 return 1;9 10 11 12 }13 fprintf(fp,"hello world");14 fclose(fp);15 return 0;                                                                                                          16 }

实际上FILE是一个c语言的一个结构体类型，里面封装了文件标识符fd

gcc -E file.c -o file.i//预处理完就停下，头文件展开

在stdio.h头文件里面

  1 #include<stdio.h>2 int main()3 {4 printf("输入流:%d\n",stdin->_fileno);//对应结构体里面封装了文件的文件标识符5 printf("输出流:%d\n",stdout->_fileno);6 printf("错误流:%d\n",stderr->_fileno);                                                                             7 8 9 10 11 12 13 14 15 }

接着打开的文件的文件标识符就从3开始往后

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终端也是文件

我们复制ssh的渠道，左边为另一个终端

  1 #include<stdio.h>2 #include <unistd.h>3 #include <sys/types.h>4 #include <sys/types.h>5 #include <sys/stat.h>6 #include <fcntl.h>7 8 int main()9 {10 while(1)11 {12 printf("pid:%d\n",getpid());13 14 15 16 17 18 }                                                     19 //int fd=open("/dev/pts/0",O_WRONLY| O_TRUNC,0666);20 //if(fd<0)                                         21 //  {perror("error");}                             22 //char arr[]="hello wokao";                        23 //write(fd,arr,sizeof(arr));                       24 //close(fd);                                       25                                                    26 }

/proc/目录下存在着正在运行的进程的pid

1 #include<stdio.h>2 #include <unistd.h>3 #include <sys/types.h>4 #include <sys/types.h>5 #include <sys/stat.h>6 #include <fcntl.h>7 8 int main()9 {int fd=open("/dev/pts/0",O_WRONLY| O_TRUNC,0666);10 if(fd<0)11   {perror("error");}12 char arr[]="hello wokao";13 write(fd,arr,sizeof(arr));14 close(fd);15 16 } 

把终端当文件写入

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c语言为什么支持跨平台性

支持系统调用，也可以使用语言提供文件方法系统不同，可能导致系统调用的接口可能不一样，导致代码不具有跨平台性，所以所有的语言都想具有跨平台性，所以所有的语言要对平台的系统调用进行封装，不同语言封装，文件接口就有差别了