(1)在c环境中,与文件有关的I/O操作有基于文件描述符的I/O操作和基于流的I/O操作。
(2)基于文件描述符的I/O操作是通过文件描述符对一个文件执行I/O操作,文件描述符是用于描述被打开文件的索引值。
linux文件的属性包括文件类型和文件权限。
文件类型包括普通文件(文本文件和二进制文件,例图形文件、数据文件、文档文件、声音文件等)、目录文件(是内核组织文件系统的基本节点,包含下一级的目录文件和普通文件)、链接文件(硬链接文件和符号链接文件)、设备文件(块~、字符~,通常放在/dev目录下,主设备号+次设备号)、管道文件等五种文件。
文件权限:不同的用户类型有不同的权限,权限有读、写、执行等三种操作。
与linux系统中的文件有关的信息有三种:
a)、文件的目录结构()
b)、索引节点(保存文件信息的)
c)、数据
(3)基于流的I/O操作
在linux系统中,文件和设备都被看做是数据流,在进行操作前,必须将流打开。当使用相应的函数调用打开文件或设备时,相应的数据流就可以被访问了,也就可以进输入输出了。
要进行流操作,需要使用stdio库提供的函数与相应的文件指针FILE来实现。
a)打开,调用库函数fopen()打开一个流,fopen返回值为一个FILE结构指针,此结构中含有对所打开流进行操作所需要的全部信息,包含打开文件的描述符,为流准备的缓冲器的指针及其大小等。
b)执行程序时,有三个流会自动打开,标准输入、标准输出、标准错误输出,对应的FILE指针式stdin、stout、stderr。
c)当一个流打开后,就可以进行I/O操作了,也就是打开流时返回的FILE 指针来表示所要操作的流,调用相应的库函数来实现所需的I/O操作。
d)通过调用库函数fclose关闭流。当一个流的操作完成后,需要执行清空缓存区、保存数据等操作,然后将流关闭。这些工作可以通过库函数fclose()来实现。如果不关闭流,可能会造成数据流失。
实现过程:打开一个流,设置缓冲器类型,清空缓存区,输入操作,关闭流等
以上内容摘自《linux环境下c编程指南》。
1文件编程
linux文件编程可以有两种方法:
a、linux系统调用:依赖于linux系统,
b、c语言库函数 :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。
1-1 Linux系统调用
1-1-1系统调用-创建
#include
#include
#include
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
常见创建模式(mode):S_IRUSR 可读、 S_IWUSR 可写、 S_IXUSR 可执行、 S_IRWXU 可读、写、执行
除了可以使用上述宏以外,还可以直接使用数字来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
调用成功时,返回该文件的描述符。此时文件以只读方式打开,失败时返回-1。
文件描述
在Linux系统中,所有打开的文件都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。
1-1-2系统调用-打开
#include
#include
#include
vint open(const char *pathname, int flags)
vint 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(flags):
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
O_RDONLY 、O_WRONLY 、O_RDWR 三个值必须且只需包含一种。
如果使用了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。
调用成功时,返回open所打开文件的描述符。失败时返回-1,并置errno为相应错误编号。
1-1-3系统调用-关闭
当我们操作完文件以后,需要关闭文件:
#include
int close(int fd)
fd: 文件描述符
调用成功时,返回0。失败时返回-1,并置errno为EBADF。
1-1-4系统调用-读
#include
int read(int fd, const void *buf, size_t length)
fd(打开所读文件时返回的文件描述符)
length(本次操作所希望读取的字节数)
buf(指向缓冲区的指针,该缓冲区存放所读入的数据)
调用成功时,返回本次操作实际读取的字节数。失败时返回-1。
功能:
从文件描述符fd所指定的文件中读取length个字节到buf(指向缓冲区的指针)所指向的缓冲区中,返回值为实际读取的字节数。
1-1-5系统调用-写
#include
int write(int fd, const void *buf, size_t length)
fd(打开所写文件时返回的文件描述符)
length(本次操作所希望写入的字节数)
buf(指向缓冲区的指针,该缓冲区存放所写入的数据)
调用成功时,返回本次操作实际读取的字节数。失败时返回-1,并置errno为相应相应值。
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。
1-1-6系统调用-定位
#include
#include
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实际偏移量,失败时返回-1,并置errno为相应相应值。
whence可使用下述值:
SEEK_SET:相对文件开头计算偏移量
SEEK_CUR:相对文件读写指针的当前位置计算偏移量
SEEK_END:相对文件末尾计算偏移量
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)
Q:如何利用lseek来计算文件长度?
由于lseek函数的返回值为文件指针相对于文件头的位置,因此下面调用的返回值就是文件的长度:
lseek(fd, 0, SEEK_END)
1-1-7系统调用-访问判断
有时我们需要判断文件是否可以进行某种操作(读,写等),这时可以使用access函数:
int access(const char*pathname,int mode)
pathname:文件名称
mode:要判断的访问权限。可以取以下值或者是他们的组合。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。
例:
#include
int main()
{
if (access(“/etc/passwd”,R_OK) = =0)
printf(“/etc/passwd can be read!
”);
}
1-1-8文件的其他操作
a)修改文件权限(chown、fchown)、修改文件的访问权限(chmodchar、fchmod)
b)文件属性的修改 重命名(rename)、修改文件长度(truncate、ftruncate)
dup 、dup2调用,stat、fstat、lstat调用,fsync调用,flock调用,fcntl调用,select调用。
1-1-9 目录文件的操作
创建mkdir,删除rmdir,打开opdir,关闭closedir,读取direct。
1-1-10链接文件的操作
硬链接创建link,移除unlink。
符号链接 symlink、readlink。
1-1-11管道文件的操作 pipe
设备文件
蓝字部分摘自《linux环境下c编程指南》。
1-2 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。
文件打开和关闭(* fopen*、fclose),文件读写(fread、fwrite),输入输出(字符输入输出getc*、putc*,
行输入输出*fgets、*gets、fputs、puts,格式化输入输出printf*、vprintf*、scanf*)
其中
fopen*(fopen、fdopen、freopen)
getc*(getc、fgetc、getchar、ungetc)
putc*(putc、fputc、putchar)
printf*(printf、fprintf、sprintf、snprintf)
vprintf*(vprintf、vfprintf、vsprintf)
scanf*(scanf、fscanf、sscanf)
蓝字内容摘自《嵌入式linux应用程序开发详解》孙琼
1-2-1库函数-创建和打开,关闭
#include
FILE *fopen(const char *filename, const char *mode)
vfilename:打开的文件名(包含路径,缺省为当前路径)
vmode:打开模式
常见打开模式:
- 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。
关闭:
#include
FILE *fclose(FILE *fp)
函数唯一的参数是一个FILE结构指针,它是指向用户要关闭的流。
1-2-2库函数-读(直接输入输出)
#include
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。
1-2-3库函数-写(直接输入输出)
#include
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。
1-2-4库函数-读字符
#include
int fgetc(FILE *stream)
从指定的文件中读一个字符
#include
main()
{
FILE *fp;
char ch;
if((fp=fopen("c1.txt","rt"))==NULL)
{
printf("
Cannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
ch=fgetc(fp);
while(ch!=EOF)
{
putchar(ch);
ch=fgetc(fp);
}
fclose(fp);
}
1-2-5库函数-写字符
int fputc(int c, FILE *stream)
向指定的文件中写入一个字符
#include
main()
{
FILE *fp;
char ch;
if((fp=fopen("string","wt+"))==NULL) {
printf("Cannot open file,strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
printf("input a string:
");
ch=getchar();
while (ch!='
') {
fputc(ch,fp);
ch=getchar();
}
printf("
");
fclose(fp);
}
1-2-6库函数-格式化读
#include
fscanf(FILE *stream, char *format[,argument...])
从一个流中进行格式化输入
#include
#include
int main(void)
{
int i;
printf("Input an integer: ");
if (fscanf(stdin, "%d", &i))
printf("The integer read was: %i
", i);
return 0;
}
1-2-7库函数-格式化写
#include
int fprintf(FILE *stream, char* format[,argument,...])
格式化输出到一个流中
#include
#include
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 );
}
1-2-8库函数-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
1-2-9库函数-路径获取
在编写程序的时候,有时候需要得到当前路径。C库函数提供了getcwd来解决这个问题。
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
main()
{
char buf[80];
getcwd(buf,sizeof(buf));
printf(“current working directory : %sn”,buf);
}
1-2-10库函数-创建目录
#include
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。
1-3时间编程
1-3-1 时间类型
vCoordinated Universal Time(UTC):世界标准时间,也就是大家所熟知的格林威治标准时间(Greenwich Mean Time,GMT)。
v Calendar Time:日历时间,是用“从一个标准时间点(如:1970年1月1日0点)到此时经过的秒数”来表示的时间。
1-3-2 时间获取
#include
time_t time(time_t *tloc)
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。/* typedef long time_t */
1-3-3 时间转化
v 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。
v 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。
1-3-4 时间保存
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
};
1-3-5 时间获取
例:time1.c (演示)
#include
#include
int main(void) {
struct tm *local;
time_t t;
t=time(NULL);
local=localtime(&t);
printf("Local hour is: %d
",local->tm_hour);
local=gmtime(&t);
printf("UTC hour is: %d
",local->tm_hour); return 0;
}
1-3-6 时间显示
vchar *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
vchar *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。
例:time2.c (演示)
#include
#include
int main(void)
{
struct tm *ptr;
time_t lt;
lt=time(NULL);
ptr=gmtime(<);
printf(asctime(ptr));
printf(ctime(<));
return 0;
}
1-3-7 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; //微妙数
}
1-3-8 延时执行
vunsigned int sleep(unsigned int seconds)
功能:使程序睡眠seconds秒。
vvoid usleep(unsigned long usec)
功能:使程序睡眠usec微秒。