文件的打开关闭

一、文件描述符

对于Linux而言，所有对设备或文件的操作都是通过文件描述符进行的。当打开或者创建一个文件的时候，内核向进程返回一个文件描述符（非负整数）。后续对文件的操作只需通过该文件描述符，内核记录有关这个打开文件的信息（file结构体）。
一个进程启动时，默认打开了3个文件，标准输入、标准输出、标准错误，对应文件描述符是0（STDIN_FILENO）、1（STDOUT_FILENO）、2（STDERR_FILENO）,这些常量定义在unistd.h头文件中。

fileno：将文件指针转换为文件描述符
fdopen：将文件描述符转换为文件指针

二、什么是I/O

输入/输出是主存和外部设备之间拷贝数据的过程
设备->内存 （输入操作）
内存->设备 （输出操作）
高级I/O
ANSI C提供的标准I/O库称为高级I/O，通常也称为带缓冲的I/O
低级I/O
通常也称为不带缓冲的I/O

三、文件的打开关闭

open系统调用1：

函数原型
int open(const char *path, int flags);
参数
path ：文件的名称，可以包含（绝对和相对）路径
flags：文件打开模式
返回值：
打开成功，返回文件描述符；打开失败，返回－1

open系统调用2：

函数原型
int open(const char *path, int flags,mode_t mode);
参数
path ：文件的名称，可以包含（绝对和相对）路径
flags：文件打开模式
mode:  用来规定对该文件的所有者，文件的用户组及系 统中其他用户的访问权限
返回值：
打开成功，返回文件描述符；打开失败，返回－1

打开文件的方式：

O_RDONLY 打开一个供读取的文件
O_WRONLY 打开一个供写入的文件
O_RDWR 打开一个可供读写的文件
O_APPEND 写入的所有数据将被追加到文件的末尾
O_CREAT 打开文件，如果文件不存在则建立文件
O_EXCL 如果已经置O_CREAT且文件存在，则强制open() 失败
O_TRUNC 在open() 时，将文件的内容清空

O_CLOEXEC 在进行exec进程替换时关闭打开的文件描述符。

 Specifying this flag permits a program to avoid additional  fcntl(2) F_SETFD operations to set the FD_CLOEXEC flag. 

O_NONBLOCK 非阻塞模式

访问权限：

S_IRUSR 文件所有者的读权限位
S_IWUSR 文件所有者的写权限位
S_IXUSR 文件所有者的执行权限位
S_IRWXU S_IRUSR | S_IWUSR | S_IXUSR
S_IRGRP 文件用户组的读权限位
S_IWGRP 文件用户组的写权限位
S_IXGRP 文件用户组的执行权限位
S_IRWXG S_IRGRP | S_IWGRP | S_IXGRP
S_IROTH 文件其他用户的读权限位
S_IWOTH 文件其他用户的写权限位
S_IXOTH 文件其他用户的执行权限位
S_IRWXO S_IROTH | S_IWOTH | S_IXOTH

为了重新利用文件描述符，用close()系统调用释放打开的文件描述符 
函数原型：int close(int fd);
函数参数：
fd ：要关闭的文件的文件描述符
返回值：
如果出现错误，返回-1；调用成功返回0

示例程序如下：

 C++ Code 

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/*************************************************************************     > File Name: file_oper.c     > Author: Simba     > Mail: dameng34@163.com     > Created Time: Sat 23 Feb 2013 02:34:02 PM CST  ************************************************************************/ #include<sys/types.h> #include<sys/stat.h> #include<unistd.h> #include<fcntl.h> #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<errno.h> #include<string.h> // #define ERR_EXIT(m) (perror(m), exit(EXIT_FAILURE)) #define ERR_EXIT(m)      do {          perror(m);          exit(EXIT_FAILURE);      } while(0) /* fileno：将文件指针转换为文件描述符  * fdopen：将文件描述符转换为文件指针  */ int main(void) {     printf("fileno(stdin) = %d ", fileno(stdin));     int fd;     /*  fd = open("test.txt", O_RDONLY);         if (fd == -1) {             // perror("open error");             fprintf(stderr, "open error with errno=%d:%s ", errno, strerror(errno));             exit(EXIT_FAILURE);         }     */     /*         if (fd == -1)             ERR_EXIT("open error");         printf("open success. ");     */     umask(0); //不继承shell的umask值,重新设置为0； newmode = mode & ~umask     fd = open("test.txt", O_WRONLY | O_CREAT, 0666);     if (fd == -1)         ERR_EXIT("open error");     printf("open success. ");     close(fd);     return 0; }

输出为：

fileno(stdin) = 0
open success.

需要说明的是，在linux系统编程中使用的一些系统调用函数一般如果失败返回-1且会置全局变量errno为特定的错误码，可以使用perror打印，或者通过strerror(errno)打印错误提示。

参考：《APUE》