Linux程序设计入门文件操作.docx
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Linux程序设计入门文件操作.docx
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Linux程序设计入门文件操作
Linux程序设计入门--文件操作
Linux程序设计入门--文件操作
Linux下文件的操作
前言:
我们在这一节将要讨论linux下文件操作的各个函数.
文件的创建和读写
文件的各个属性
目录文件的操作
管道文件
----------------------------------------------------------------------------
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1。
文件的创建和读写
我假设你已经知道了标准级的文件操作的各个函数(fopen,fread,fwrite等等).当然
如果你不清楚的话也不要着急.我们讨论的系统级的文件操作实际上是为标准级文件操作
服务的.
当我们需要打开一个文件进行读写操作的时候,我们可以使用系统调用函数open.使用完
成以后我们调用另外一个close函数进行关闭操作.
#include
#include
#include
#include
intopen(constchar*pathname,intflags);
intopen(constchar*pathname,intflags,mode_tmode);
intclose(intfd);
open函数有两个形式.其中pathname是我们要打开的文件名(包含路径名称,缺省是认为在
当前路径下面).flags可以去下面的一个值或者是几个值的组合.
O_RDONLY:
以只读的方式打开文件.
O_WRONLY:
以只写的方式打开文件.
O_RDWR:
以读写的方式打开文件.
O_APPEND:
以追加的方式打开文件.
O_CREAT:
创建一个文件.
O_EXEC:
如果使用了O_CREAT而且文件已经存在,就会发生一个错误.
O_NOBLOCK:
以非阻塞的方式打开一个文件.
O_TRUNC:
如果文件已经存在,则删除文件的内容.
前面三个标志只能使用任意的一个.如果使用了O_CREATE标志,那么我们要使用open的第
二种形式.还要指定mode标志,用来表示文件的访问权限.mode可以是以下情况的组合.
-----------------------------------------------------------------
S_IRUSR用户可以读S_IWUSR用户可以写
S_IXUSR用户可以执行S_IRWXU用户可以读写执行
-----------------------------------------------------------------
S_IRGRP组可以读S_IWGRP组可以写
S_IXGRP组可以执行S_IRWXG组可以读写执行
-----------------------------------------------------------------
S_IROTH其他人可以读S_IWOTH其他人可以写
S_IXOTH其他人可以执行S_IRWXO其他人可以读写执行
-----------------------------------------------------------------
S_ISUID设置用户执行IDS_ISGID设置组的执行ID
-----------------------------------------------------------------
我们也可以用数字来代表各个位的标志.Linux总共用5个数字来表示文件的各种权限.
00000.第一位表示设置用户ID.第二位表示设置组ID,第三位表示用户自己的权限位,第四
位表示组的权限,最后一位表示其他人的权限.
每个数字可以取1(执行权限),2(写权限),4(读权限),0(什么也没有)或者是这几个值的和
..
比如我们要创建一个用户读写执行,组没有权限,其他人读执行的文件.设置用户ID位那么
我们可以使用的模式是--1(设置用户ID)0(组没有设置)7(1+2+4)0(没有权限,使用缺省)
5(1+4)即10705:
open("temp",O_CREAT,10705);
如果我们打开文件成功,open会返回一个文件描述符.我们以后对文件的所有操作就可以
对这个文件描述符进行操作了.
当我们操作完成以后,我们要关闭文件了,只要调用close就可以了,其中fd是我们要关闭
的文件描述符.
文件打开了以后,我们就要对文件进行读写了.我们可以调用函数read和write进行文件的
读写.
#include
ssize_tread(intfd,void*buffer,size_tcount);
ssize_twrite(intfd,constvoid*buffer,size_tcount);
fd是我们要进行读写操作的文件描述符,buffer是我们要写入文件内容或读出文件内容的
内存地址.count是我们要读写的字节数.
对于普通的文件read从指定的文件(fd)中读取count字节到buffer缓冲区中(记住我们必
须提供一个足够大的缓冲区),同时返回count.
如果read读到了文件的结尾或者被一个信号所中断,返回值会小于count.如果是由信号中
断引起返回,而且没有返回数据,read会返回-1,且设置errno为EINTR.当程序读到了文件
结尾的时候,read会返回0.
write从buffer中写count字节到文件fd中,成功时返回实际所写的字节数.
下面我们学习一个实例,这个实例用来拷贝文件.
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#defineBUFFER_SIZE1024
intmain(intargc,char**argv)
{
intfrom_fd,to_fd;
intbytes_read,bytes_write;
charbuffer[BUFFER_SIZE];
char*ptr;
if(argc!
=3)
{
fprintf(stderr,"Usage:
%sfromfiletofile\n\a",argv[0]);
exit
(1);
}
/*打开源文件*/
if((from_fd=open(argv[1],O_RDONLY))==-1)
{
fprintf(stderr,"Open%sError:
%s\n",argv[1],strerror(errno));
exit
(1);
}
/*创建目的文件*/
if((to_fd=open(argv[2],O_WRONLY|O_CREAT,S_IRUSR|S_IWUSR))==-1)
{
fprintf(stderr,"Open%sError:
%s\n",argv[2],strerror(errno));
exit
(1);
}
/*以下代码是一个经典的拷贝文件的代码*/
while(bytes_read=read(from_fd,buffer,BUFFER_SIZE))
{
/*一个致命的错误发生了*/
if((bytes_read==-1)&&(errno!
=EINTR))break;
elseif(bytes_read>0)
{
ptr=buffer;
while(bytes_write=write(to_fd,ptr,bytes_read))
{
/*一个致命错误发生了*/
if((bytes_write==-1)&&(errno!
=EINTR))break;
/*写完了所有读的字节*/
elseif(bytes_write==bytes_read)break;
/*只写了一部分,继续写*/
elseif(bytes_write>0)
{
ptr+=bytes_write;
bytes_read-=bytes_write;
}
}
/*写的时候发生的致命错误*/
if(bytes_write==-1)break;
}
}
close(from_fd);
close(to_fd);
exit(0);
}
2。
文件的各个属性
文件具有各种各样的属性,除了我们上面所知道的文件权限以外,文件还有创建时间
大小等等属性.
有时侯我们要判断文件是否可以进行某种操作(读,写等等).这个时候我们可以使用acce
ss函数.
#include
intaccess(constchar*pathname,intmode);
pathname:
是文件名称,mode是我们要判断的属性.可以取以下值或者是他们的组合.
R_OK文件可以读,W_OK文件可以写,X_OK文件可以执行,F_OK文件存在.当我们测试成功时
函数返回0,否则如果有一个条件不符时,返回-1.
如果我们要获得文件的其他属性,我们可以使用函数stat或者fstat.
#include
#include
intstat(constchar*file_name,structstat*buf);
intfstat(intfiledes,structstat*buf);
structstat{
dev_tst_dev;/*设备*/
ino_tst_ino;/*节点*/
mode_tst_mode;/*模式*/
nlink_tst_nlink;/*硬连接*/
uid_tst_uid;/*用户ID*/
gid_tst_gid;/*组ID*/
dev_tst_rdev;/*设备类型*/
off_tst_off;/*文件字节数*/
unsignedlongst_blksize;/*块大小*/
unsignedlongst_blocks;/*块数*/
time_tst_atime;/*最后一次访问时间*/
time_tst_mtime;/*最后一次修改时间*/
time_tst_ctime;/*最后一次改变时间(指属性)*/
};
stat用来判断没有打开的文件,而fstat用来判断打开的文件.我们使用最多的属性是st_
mode.通过着属性我们可以判断给定的文件是一个普通文件还是一个目录,连接等等.可以
使用下面几个宏来判断.
S_ISLNK(st_mode):
是否是一个连接.S_ISREG是否是一个常规文件.S_ISDIR是否是一个目
录S_ISCHR是否是一个字符设备.S_ISBLK是否是一个块设备S_ISFIFO是否是一个FIFO文
件.S_ISSOCK是否是一个SOCKET文件.我们会在下面说明如何使用这几个宏的.
3。
目录文件的操作
在我们编写程序的时候,有时候会要得到我们当前的工作路径。
C库函数提供了get
cwd来解决这个问题。
#include
char*getcwd(char*buffer,size_tsize);
我们提供一个size大小的buffer,getcwd会把我们当前的路径考到buffer中.如果buffer
太小,函数会返回-1和一个错误号.
Linux提供了大量的目录操作函数,我们学习几个比较简单和常用的函数.
#include
#include
#include
#include
#include
intmkdir(constchar*path,mode_tmode);
DIR*opendir(constchar*path);
structdirent*readdir(DIR*dir);
voidrewinddir(DIR*dir);
off_ttelldir(DIR*dir);
voidseekdir(DIR*dir,off_toff);
intclosedir(DIR*dir);
structdirent{
longd_ino;
off_td_off;
unsignedshortd_reclen;
chard_name[NAME_MAX+1];/*文件名称*/
mkdir很容易就是我们创建一个目录,opendir打开一个目录为以后读做准备.readdir读一
个打开的目录.rewinddir是用来重读目录的和我们学的rewind函数一样.closedir是关闭
一个目录.telldir和seekdir类似与ftee和fseek函数.
下面我们开发一个小程序,这个程序有一个参数.如果这个参数是一个文件名,我们输出这
个文件的大小和最后修改的时间,如果是一个目录我们输出这个目录下所有文件的大小和
修改时间.
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
staticintget_file_size_time(constchar*filename)
{
structstatstatbuf;
if(stat(filename,&statbuf)==-1)
{
printf("Getstaton%sError:
%s\n",
filename,strerror(errno));
return(-1);
}
if(S_ISDIR(statbuf.st_mode))return
(1);
if(S_ISREG(statbuf.st_mode))
printf("%ssize:
%ldbytes\tmodifiedat%s",
filename,statbuf.st_size,ctime(&statbuf.st_mtime));
return(0);
}
intmain(intargc,char**argv)
{
DIR*dirp;
structdirent*direntp;
intstats;
if(argc!
=2)
{
printf("Usage:
%sfilename\n\a",argv[0]);
exit
(1);
}
if(((stats=get_file_size_time(argv[1]))==0)||(stats==-1))exit
(1);
if((dirp=opendir(argv[1]))==NULL)
{
printf("OpenDirectory%sError:
%s\n",
argv[1],strerror(errno));
exit
(1);
}
while((direntp=readdir(dirp))!
=NULL)
if(get_file_size_time(direntp- closedir(dirp); exit (1); } 4。 管道文件 Linux提供了许多的过滤和重定向程序,比如morecat 等等.还提供了<>|<<等等重定向操作符.在这些过滤和重定向程序当中,都用到了管 道这种特殊的文件.系统调用pipe可以创建一个管道. #include intpipe(intfildes[2]); pipe调用可以创建一个管道(通信缓冲区).当调用成功时,我们可以访问文件描述符fild es[0],fildes[1].其中fildes[0]是用来读的文件描述符,而fildes[1]是用来写的文件描 述符. 在实际使用中我们是通过创建一个子进程,然后一个进程写,一个进程读来使用的. 关于进程通信的详细情况请查看进程通信 #include #include #include #include #include #include #include #defineBUFFER255 intmain(intargc,char**argv) { charbuffer[BUFFER+1]; intfd[2]; if(argc! =2) { fprintf(stderr,"Usage: %sstring\n\a",argv[0]); exit (1); } if(pipe(fd)! =0) { fprintf(stderr,"PipeError: %s\n\a",strerror(errno)); exit (1); } if(fork()==0) { close(fd[0]); printf("Child[%d]Writetopipe\n\a",getpid()); snprintf(buffer,BUFFER,"%s",argv[1]); write(fd[1],buffer,strlen(buffer)); printf("Child[%d]Quit\n\a",getpid()); exit(0); } else { close(fd[1]); printf("Parent[%d]Readfrompipe\n\a",getpid()); memset(buffer,'',BUFFER+1); read(fd[0],buffer,BUFFER); printf("Parent[%d]Read: %s\n",getpid(),buffer); exit (1); } } 为了实现重定向操作,我们需要调用另外一个函数dup2. #include intdup2(intoldfd,intnewfd); dup2将用oldfd文件描述符来代替newfd文件描述符,同时关闭newfd文件描述符.也就是说 所有向newfd操作都转到oldfd上面.下面我们学习一个例子,这个例子将标准输出重定向 到一个文件. #include #include #include #include #include #include #include #defineBUFFER_SIZE1024 intmain(intargc,char**argv) { intfd; charbuffer[BUFFER_SIZE]; if(argc! =2) { fprintf(stderr,"Usage: %soutfilename\n\a",argv[0]); exit (1); } if((fd=open(argv[1],O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,S_IRUSR|S_IWUSR))==-1) { fprintf(stderr,"Open%sError: %s\n\a",argv[1],strerror(errno)); exit (1); } if(dup2(fd,STDOUT_FILENO)==-1) { fprintf(stderr,"RedirectStandardOutError: %s\n\a",strerror(errno)); exit (1); } fprintf(stderr,"Now,pleaseinputstring"); fprintf(stderr,"(ToquituseCTRL+D)\n"); while (1) { fgets(buffer,BUFFER_SIZE,stdin); if(feof(stdin))break; write(STDOUT_FILENO,buffer,strlen(buffer)); } exit(0); } 好了,文件一章我们就暂时先讨论到这里,学习好了文件的操作我们其实已经可以写出一 些比较有用的程序了.我们可以编写一个实现例如dir,mkdir,cp,mv等等常用的文件操作 命令了. 想不想自己写几个试一试呢? 4)程序设计入门--时间概念 前言: Linux下的时间概念 这一章我们学习Linux的时间表示和计算函数 时间的表示 时间的测量 计时器的使用 1。 时间表示在程序当中,我们经常要输出系统当前的时间,比如我们使用date命令 的输出结果.这个时候我们可以使用下面两个函数 #include time_ttime(time_t*tloc); char*ctime(consttime_t*clock); time函数返回从1970年1月1日0点以来的秒数.存储在time_t结构之中.不过这个函数的返 回值对于我们来说没有什么实际意义.这个时候我们使用第二个函数将秒数转化为字符串 ..这个函数的返回类型是固定的: 一个可能值为.ThuDec714: 58: 592000这个字符串 的长度是固定的为26 2。 时间的测量有时候我们要计算程序执行的时间.比如我们要对算法进行时间分析 ..这个时候可以使用下面这个函数. #include intgettimeofday(structtimeval*tv,structtimezone*tz); struttimeval{ longtv_sec;/*秒数*/ longtv_usec;/*微秒数*/ }; gettimeofday将时间保存在结构tv之中.tz一般我们使用
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