系统调用
所谓系统调用是指操作系统提供给用户的一组“特殊”接口,用户程序可以通过这组“特殊”接口来获得操作系统内核提供的的服务
由于在Linux中,为了更好地保护内核空间,将程序的运行空间分为内核空间和用户空间(也就是常称的内核态和用户态),它们分别运行在不同的级别上,在逻辑上是相互隔离的。
因此,用户进程在通常情况下不允许访问内核数据,也无法使用内核函数,它们只能在用户空间操作用户数据,调用用户空间的函数。
创建
int creat(const char *filename, mode_t mode )
filename :创建的文件名
(包含路径,缺省为当前路径)
mode:创建模式
常创建模式:
S_IRUSR 可读
S_IWUSR 可写
S_IXUSR 可执行
S_IXRWU 可读、可写、可执行
除用以上宏来选择创建模式,也可以用数字来表示
打开
open函数是用于打开或创建文件,在打开或创建文件时可以指定文件的属性及用户的权限等各种参数。
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
Flags参数
以下可选项可以同时指定0个或多个, 和必选项按位或起来作为flags参数。
O_CREAT 若此文件不存在则创建它。使用此选择项时,需同时说明第三个参数mode,用其说明该新文件的存取权限。
O_NONBLOCK 如果pathname指的是一个块特殊文件或一个字符特殊文件,则此选择项为此文件的本次打开操作和后续的I / O操作设置非阻塞方式。
mode参数
以下三个常数中必须指定一个,且仅允许指定一个(这些常数定义在<fcntl.h>头文件中)
O_RDONLY 只读打开
O_WRONLY 只写打开
O_RDWR 读、写打开
关闭
当我们操作完文件以后,需要关闭文件:
int close(int fd)
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。例如下述调用
可将文件指针相对当前位置向前移动5个字节:
lseek(fd, -5, SEEK_CUR)
标准库函数
C库函数的文件操作是独立于具体的操作系统平台的,不管是在DOS、Windows、Linux还是在VxWorks中都是这些函数。
不带缓存的I/O对是文件描述符操作,带缓存的I/O是针对流的。
标准I/O库就是带缓存的I/O,它由ANSI C标准说明。当然,标准I/O最终都会调用上面的I/O例程。
标准I/O库代替用户处理很多细节,比如缓存分配、以优化长度执行I/O等。
标准I/O提供缓存的目的就是减少调用read和write的次数,它对每个I/O流自动进行缓存管理(标准I/O函数通常调用malloc来分配缓存)。
它提供了三种类型的缓存:
1) 全缓存。当填满标准I/O缓存后才执行I/O操作。磁盘上的文件通常是全缓存的。
2) 行缓存。当输入输出遇到新行符或缓存满时,才由标准I/O库执行实际I/O操作。stdin、stdout通常是行缓存的。
3) 无缓存。相当于read、write了。stderr通常是无缓存的,因为它必须尽快输出。
一般而言,由系统选择缓存的长度,并自动分配。标准I/O库在关闭流的时候自动释放缓存。
在标准I/O库中,一个不足之处是需要复制的数据量。
当每次使用函数fgets和fputs时,通常需要复制两次数据:
第一次是在内核和标准I/O缓存之间(当调用read和write时),
第二次是在标准I/O缓存(通常系统分配和管理)和用户程序中的行缓存(fgets的参数就需要一个用户行缓存指针)之间。
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
r,rb :只读方式打开,文件必须已存在
w,wb :只写方式打开,如果文件不存在则创建,如果文 件已存在清空重写
a,ab:只能在文件末尾追加数据,如果文件不存在则创建
r+,rb+,r+b:读写方式打开,文件必须已存在
w+,w+b,wb+:读写方式打开,如果文件不存在则创建,如果文件已存在清空重写
a+,a+b,ab+:读和追加方式打开,如果文件不存在则创建
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
关闭
#include<stdio.h>
int fclose(FILE * stream);
函数说明:
fclose()用来关闭先前fopen()打开的文件。此动作会让缓冲区内的数据写入文件中,并释放系统所提供的文件资源
返回值:
若关文件动作成功则返回0,
有错误发生时则返回EOF并把错误代码存到errno。
对文件的读和写是最常用的文件操作。在linux C中提供了多种文件读写的函数:
字符读写函数 :fgetc和fputc
字符串读写函数:fgets和fputs
数据块读写函数:fread和fwrite
格式化读写函数:fscanf和fprintf
fputc:将一指定字符写入文件流中
表头文件:#include<stdio.h>
定义函数:int fputc(int c,FILE * stream);
函数说明:
fputc 会将参数c 转为unsigned char 后写入参数stream 指定的文件中。
返回值:
fputc()会返回写入成功的字符,即参数c。
若返回EOF则代表写入失败。
fgetc:由文件中读取一个字符
表头文件:include<stdio.h>
定义函数:int fgetc(FILE * stream);
函数说明:
fgetc()从参数stream所指的文件中读取一个字符。
若读到文件尾而无数据时便返回EOF。
返回值:
fgetc()会返回读取到的字符,
若返回EOF则表示到了文件尾。
fputs(将一指定的字符串写入文件内)
表头文件:#include<stdio.h>
定义函数:int fputs(const char * s,FILE * stream);
函数说明:
fputs()用来将参数s所指的字符串写入到参数stream所指的文件内。
返回值:
若成功则返回写出的字符个数,
返回EOF则表示有错误发生。
fgets( 由文件中读取一字符串)
表头文件:include<stdio.h>
定义函数:
char * fgets(char * s,int size,FILE * stream);
函数说明:
fgets()用来从参数stream所指的文件内读入字符并存到参数s所指的内存空间,直到出现换行字符、读到文件尾或是已读了size-1个字符为止,最后会加上NULL作为字符串结束。
返回值:
fgets()若成功则返回s指针,
返回NULL则表示有错误发生。
fread(从文件流读取数据)
表头文件:#include<stdio.h>
定义函数: size_t fread(void * ptr,size_t size,
size_t nmemb, FILE * stream)
函数说明: fread()用来从文件流中读取数据。
参数:stream为已打开的文件指针,
ptr:指向欲存放读取进来的数据空间,
读取的字符数以参数size*nmemb来决定。
返回值:
返回实际读取到的nmemb数目。
fwrite(将数据写至文件流)
表头文件:#include<stdio.h>
定义函数:
size_t fwrite(const void * ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE * stream)
函数说明:fwrite()用来将数据写入文件流中。
参数:
stream:为已打开的文件指针,
ptr:指向欲写入的数据地址,总共写入的字符数以参数size*nmemb来决定。
返回值:
返回实际写入的nmemb数目。
ftell(取得文件流的读取位置)
表头文件: #include<stdio.h>
定义函数: long ftell(FILE * stream);
函数说明:ftell()用来取得文件流目前的读写位置。
参数stream为已打开的文件指针。
返回值:当调用成功时则返回目前的读写位置,
若有错误则返回-1,errno会存放错误代码。
错误代码:
EBADF 参数stream无效或可移动读写位置的文件流。
getc(由文件中读取一个字符)
表头文件: #include<stdio.h>
定义函数: int getc(FILE * stream);
函数说明:
getc()用来从参数stream所指的文件中读取一个字符。
若读到文件尾而无数据时便返回EOF。
注意:
getc()与fgetc()作用相同,但getc()为宏定义,非真正的函数调用。
返回值:
getc()会返回读取到的字符,若返回EOF则表示到了文件尾。
putc(将一指定字符写入文件中)
表头文件:#include<stdio.h>
定义函数:int putc(int c,FILE * stream);
函数说明:
putc()会将参数c转为unsigned char后写入参数stream指定的文件中。
注意:
虽然putc()与fputc()作用相同,但putc()为宏定义,非真正的函数调用。
返回值:
putc()会返回写入成功的字符,即参数c。
若返回EOF则代表写入失败。
fprintf(格式化输出数据至文件)
表头文件:#include<stdio.h>
定义函数:
int fprintf(FILE * stream, const char * format,...);
函数说明:
fprintf()会根据参数format字符串来转换并格式化数据,然后将结果输出到参数stream指定的文件中,直到出现字符串结束(‘ ’)为止。
返回值:
成功则返回实际输出的字符数,
失败则返回-1,错误原因存于errno中。
fscanf(格式化字符串输入)
表头文件: #include<stdio.h>
定义函数:
In t fscanf(FILE * stream ,const char *format,....)
函数说明:
fscanf()会自参数stream的文件流中读取字符串,再根据参数format字符串来转换并格式化数据。
返回值:
成功则返回参数数目,
失败则返回-1,错误原因存于errno中。
feof(检查文件流是否读到了文件尾)
表头文件: #include<stdio.h>
定义函数: int feof(FILE * stream);
函数说明:
feof()用来侦测是否读取到了文件尾,尾数stream为fopen()所返回之文件指针。
如果已到文件尾则返回非零值,其他情况返回0。
返回值:
返回非零值代表已到达文件尾。