APUE（3）---文件I/O

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一、引言

　　UNIX系统中的大多数文件对I/O只需用到5个函数：open/read/write/lseek和close，这些函数都是不带缓冲I/O(Unbuffered I/O)。只要涉及到多个进程间共享资源，原子操作的概念就变得非常重要，后面将介绍：dup/fcntl/sync/fsync和ioctl。

二、文件描述符

　　对于内核而言，多有打开的文件都通过文件描述符引用。文件描述符是一个非负整数，当打开一个现有文件或创建一个新文件时，内核向进程返回一个文件描述符。按照惯例：UNIX系统shell把文件描述符0（STDIN_FILENO）与进程的标准输入关联，文件描述符1(STDOUT_FILENO)与标准输出关联，文件描述符2(FILEERR_FILENO)与标准错误关联，这几个宏定义在<unistd.h>中。

三、函数open和openat

#include <fcntl.h>
int open(const char *path, int aflag,.../*mode_t mode*/);
int openat(int fd, char *path, int aflag, .../*mode_t mode*/)
//若成功，返回文件描述符；若出错，返回-1

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　　ISO C用...这种方法表明余下的参数数量极其类型是可变的，并且由open/openat函数返回的文件描述符一定是最小的未用描述符数值。对于open函数而言，仅当创建新文件时才使用最后这个参数。path参数是要打开或创建文件的名字，aflag参数可用来说明此函数的多个选项。aflag参数由两类组成：

第一类，必须要在5个中指定一个且只能指定一个：O_RDONLY (只读打开)、O_RDONLY （只写打开）、O_RDWR（读/写打开)、O_EXEC（只执行打开）、O_SERACH （应用于目录，搜索打开）

第二类，可以叠加：O_APPEND(每次写时追加都文件的尾端)、O_CREATE（若此文件不存在则创建它，并且此时需要指定mode来设置新文件访问权限）、O_EXCL（如果同时指定了O_CREATE，当文件存在时，则出错）、O_DIRECTORY（如果path引用的不是目录，则出错）、O_NONBLOCK（如果path引用的是一个FIFO等，此选项为文件的本次打开操作和后续I/O设置为非阻塞式）、O_SYNC（使每次write等待物理I/O操作完成，包括由该write操作引起的文件属性更新所需的I/O）、O_TRUNC（若此文件存在，将其截断为0）、O_DSYNC（使每次write要等待物理I/O操作完成，但是如果该写操作并不影响读取刚写入的数据，则不需等待文件属性被更新）、O_RSYNC（使每一个以文件描述符作为参数进行的read操作等待，直至所有对文件同一部分挂起的写操作完成）

　　fd参数把open和openat函数区分开：

1.path参数指定的是绝对路径名，这种情况下，fd参数被忽略，openat函数就相当于open函数

2.path参数指定的是相对路径名，fd参数指出了相对路径名在文件系统中的开始位置。fd参数是通过打开相对路径名所在的目录来获取

3.path参数指定的是相对路径名，fd参数具有特殊值AT_FDCW，路径名在当前工作目录中获取，openat函数在操作上与open函数类似。

　　openat函数存在的意思有两点：1.让线程可以使用相对路径名打开目录中的文件，而不再只能打开当前工作目录；2.可以避免time-of-check-to-time-of-use错误。

四、函数create和函数close

　　open函数提供了O_CREAT和O_TRUNC，于是就不再需要单独的create函数。

　　当一个进程结束时，内核自动关闭它所有的打开文件，很多程序都利用了这一功能而不显式调用close关闭打开文件。

五、函数lseek

　　每个打开文件都有一个预期相关联的“当前文件偏移量”（current file offset），它通常是一个非负整数，用以度量从文件开始处计算的字节数。通常读写操作都从当前文件偏移量处开始，并使偏移量增加所读写的字节数。按系统默认的抢矿，当打开一个文件时，除非指定O_APPEND选项，否则该偏移量被设置为0。我们可以调用lseek显式地为一个打开文件设置偏移量。

#include <unistd.h>
off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
//若成功，返回新的文件偏移量；若出错，返回-1

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　　对参数offset的解释与参数whence的值相关：

1.SEEK_SET  ：则将该文件的偏移量设置为据文件开始处offset个字节

2.SEEK_CUR ：则将该文件的偏移量设置为当前值加offset（offset可以为负数）

3.SEEK_END ：则将该文件的偏移量设置为文件长度加offset（offset可以为负数）

APUE（3）---文件I/O

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原文地址：http://www.cnblogs.com/cauchy007/p/5544232.html