05文件与IO

这节主要学习了read、write、lseek、目录访问（opendir、readdir、closedir）这几个系统调用及其简单的应用。

一旦有了与一个打开文件描述相连的文件描述符，只要该文件是用O_RDONLY或O_RDWR标志打开的，就可以用read()系统调用从该文件中读取字节

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

fd ：想要读的文件的文件描述符

buf ：指向内存块的指针，从文件中读取来的字节放到这个内存块中

count ：从该文件复制到buf中的字节个数

返回值

如果出现错误，返回-1

读文件结束，返回0

否则返回从该文件复制到规定的缓冲区中的字节数

用write()系统调用将数据写到一个文件中

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

fd：要写入的文件的文件描述符

buf：指向内存块的指针，从这个内存块中读取数据写入到文件中

count：要写入文件的字节个数

返回值

如果出现错误，返回-1

如果写入成功，则返回写入到文件中的字节个数

下面是一个简单的从一个文件中读取内容写入到另一个文件中去：

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

#define ERR_EXIT(m) 
	do 
	{ 
		perror(m); 
		exit(EXIT_FAILURE); 
	} while(0)

int main(int argc, char *argv[])//这里用传参传入原文件和目标文件
{
	int infd;
	int outfd;
	if (argc != 3)
	{
		fprintf(stderr, "Usage %s src dest
", argv[0]);
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
	infd = open(argv[1], O_RDONLY);//打开原文件
	if (infd == -1)
		ERR_EXIT("open src error");
	//打开目标文件
	if ((outfd = open(argv[2], O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644)) == -1)
		ERR_EXIT("open dest error");
	
	char buf[1024];
	int nread;
	while ((nread = read(infd, buf, 1024)) > 0)
	{
		write(outfd, buf, nread);
	}

	close(infd);
	close(outfd);
	return 0;
}

值得注意的是在用完文件描述符后最好的习惯就是关闭，做到随用随关。

要做到文件的随机读写就要涉及到另一个系统调用lseek了：

off_t lseek (int fd, off_t offset, int base);

fd：需设置的文件标识符

ofset：偏移量

base：搜索的起始位置

返回值：返回新的文件偏移值

base有以下几种取值：

base	文件位置
SEEK_SET	从文件开始处计算偏移
SEEK_CUR	从当前文件的偏移值计算偏移
SEEK_END	从文件的结束处计算偏移

看一个小例子：

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>


#define ERR_EXIT(m) 
	do 
	{ 
		perror(m); 
		exit(EXIT_FAILURE); 
	} while(0)

int main(void)
{
	int fd;
	fd = open("test.txt", O_RDONLY);
	if (fd == -1)
		ERR_EXIT("open error");

	char buf[1024] = {0};
	int ret = read(fd, buf, 5);
	if (ret == -1)
		ERR_EXIT("read error");
	printf("buf=%s
", buf);
	
	ret = lseek(fd, 0, SEEK_CUR);//从当前位置偏移0个量即获取当前偏移位置
	if (ret == -1)
		ERR_EXIT("lseek");

	printf("current offset=%d
", ret);
	return 0;
	
}

下面介绍一下目录的相关操作：

打开一个目录：

DIR* opendir(char *pathname);

pathname：目录的路径，路径可以是相对的也可以是绝对的

返回值：

打开成功，返回一个目录指针

打开失败，则返回0

下面是涉及到访问打开的目录中的一些连接的细节：

struct dirent* readdir(DIR *dirptr);

这里用到了打开目录返回的DIR指针

返回值：

返回一个指向dirent结构的指针，它包含指定目录中下一个连接的细节；

没有更多连接时，返回0

当然最后也是一样，打开目录，用完了也要习惯的关闭一下：

int closedir (DIR *dirptr);

返回值：调用成功返回0，失败返回-1

这里还要介绍一下一个非常重要的结构体：

struct dirent

{

long d_ino;

off_t d_off;

unsigned short d_reclen;

char d_name [NAME_MAX+1]; //这是我们比较关心和常用的就是目录下的文件名字

}

下面是一个实现基本ls功能的小程序：

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <dirent.h>


#define ERR_EXIT(m) 
	do 
	{ 
		perror(m); 
		exit(EXIT_FAILURE); 
	} while(0)

int main(void)
{
	DIR *dir = opendir(".");  //打开当前目录
	struct dirent *de;      //定义一个包含文件细节的结构题
	while ((de = readdir(dir)) != NULL)  //循环读取目录中的信息
	{
		if (strncmp(de->d_name, ".", 1) == 0)   //这个起到过滤以.开始的文件
			continue;

		printf("%s
", de->d_name);   
	}

	closedir(dir);   //最后关闭
	exit(EXIT_SUCCESS);   //和return 0作用类似
}