UNIX环境高级编程之第３章：文件I/O

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3.1　引言

文件I/O函数：打开文件，读文件，写文件

常用到五个函数：open, read, write, lseek, close.

本章描述的函数都是：不带缓冲的I/O(unbuffered I/O)，属于不带缓冲 是指每个read和write都是调用内核中一个系统调用

3.2　文件描述符

对于内核而言，所有打开的文件都是通过文件描述符引用的

当读或写一个文件的时候，使用open或creat返回的文件描述符标示该文件，将其参数传给read或write

通常文件描述符０与标准输入关联，１与标准输出关联，２与标准错误关联，用STDIN_FILENO, STDOUT_FILENO, STDERR_FILENO来提高可读性

3.3　函数open和openat

open和openat函数返回的文件描述符一定是最小未用的文件描述符

使用open或者openat创建或者打开一个文件

#include<fcntl.h>
int open(const char *path, int oflag, .../*mode_t mode*/);
int openat(int fd, const char *path, int oflag, .../*mode_t mode*/)

O_RDONLY  只读打开　

O_WRONLY　只写打开
O_RDWR　读写打开　　通常分别为０，１，２

O_EXEC　只执行打开

O_SEARCH　只搜索打开（应用与目录）

还有好多在APUE  P50

fd参数把open和openat函数去分开

(1) path参数指绝对路径，fd   可以被忽略open=openat

(2) path指相对路径，fd参数指出了相对路径名在文件系统中的起始地址．fd参数是通过打开相对路径文件名所在的文件目录获取的

(3) path指相对路径，fd参数具有特殊值AT_FDCWD,　这种情况下路径名再当前目录下获得

openat函数希望解决两个问题：

(1) 让线程可以使用相对路径名打开目录中的文件，而不是只能打开当前工作目录

(2) 避免time-of-check-to-time-of-use(TOCTTOU)错误：该错误的基本思想是如果两个基于文件的函数调用，其中第二个调用依赖第一个调用的结果那么程序是脆弱的，因为一旦文件有变化，第二个调用的结构可能就不对了

文件名与路径名截断

如果NAME_MAX是１４，而存在的文件名恰好是１４个字符的文件，那么以路径名作为参数的任意函数讲无法知道文件的原始名是什么．其原因是这些函数无法判断函数是否被拦截过

现代文件系统支持文件名长度可以为２５５，因此对于绝大多数应用程序没有出过这样的问题

3.4　函数creat

可以使用creat创建一个新的文件

#include<fcntl.h>
int creat(const char *path, mode_t mode);

open(path, O_ERONLY|O_CREAT|O_TRUNC, mode);

O_TRUNC:如果次文件存在，而且为只写或者读写成功打开，则将其长度截断为０

早期的ＵＮＩＸ系统版本中，open的第二个参数只能为０，１，２．无法打开一个尚未存在的文件，因此需要系统调用creat来创建一个文件

creat的一个不足之处是它只能以只写的方式创建文件．在提供open的新版本之前，如果想创建一个临时文件，然后再读这个临时文件，必须先调用creat,close然后再调用open，现在可以直接调用

open(path, O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC, mode);

3.5　函数close

可以调用close函数关闭文件

#include<unistd.h>
int close(int fd);

当一个进程关闭时，内核将自动关闭进程所有打开的文件，很多程序都利用了这一功能而不显示的关闭文件

3.6　函数lseek

每个打开文件都有一个与其相关联的＂当前文件偏移量＂(current file offset)，用来度量从文件开始初的字节数

通常读写操作都是从当前文件偏移量处开始

按系统默认的情况，当打开一个文件的时候，除非制定O_APPEND选项，否则文件偏移量处被设置为零

可以调用lseek显示地为一个打开文件设置文件偏移量

#include<unistd.h>
off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);

(1) whence 是SEEK_SET，将文件的偏移量设置为距文件开始处offset

(2) whence 是SEEK_CUP，将文件的偏移量设置为当前值加offset

(3) whence是SEEK_END，讲文件的偏移量设置为文件长度加上offset, offset可为正可为负

某些设备是允许偏移量为负数的，所以比较lseek返回值的时候必须要谨慎，不要测试是否小于0，而是是否等于-1

lseek仅将当前的文件偏移量记录在内核中，它并不引起任何的I/O操作．偏移量用于下一个读写操作

文件偏移量可以大于文件长度形成空洞，空洞不占用存储区

（未完待续）

UNIX环境高级编程之第３章：文件I/O

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原文地址：http://blog.csdn.net/youngyangyang04/article/details/47345503