1.文件描写叙述符：每次我们打开一个文件，就会得到一个相应于该文件的较小的整数，这个整数就是这个文件的文件描写叙述符。
在shell操作中，0,1,2这三个文件描写叙述附总是打开的。一般是指向shell执行所在的终端。0相应于标准输入，1相应于标准输出，2相应于标准错误。由于0,1,2这三个文件描写叙述符总是打开的。所以一般我们打开一个文件时。该文件所相应的文件描写叙述符为3,再打开一个文件时，新打开的文件描写叙述符为4,以此类推...
举例：
#include <iostream>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
using namespace std;
int main()
{
int fd1, fd2, fd3;
fd1 = open("1.txt", O_RDONLY); //open the first file
fd2 = open("2.txt", O_RDONLY); //open the second file
fd3 = open("3.txt", O_RDONLY); //open the third file
cout << fd1 << endl; //the first file describe
cout << fd2 << endl; //the second file describe
cout << fd3 << endl; //the third file describe
return 0;
}
执行结果：
liu@liu:~$ ./fd 3 4 5通过上述结果。能够得知，新打开的文件的文件描写叙述符从3開始，依次为3,4,5,6...等等。
2.与文件I/O相关最经常使用的系统调用：
open()
write()
read()
close()
详细使用方法使用 man 2 open， man 2 write等详细查看。
3.文件I/O实例：
源代码：
#include <iostream>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
using namespace std;
int main()
{
int sourceFd, desFd;
ssize_t sizeRead, sizeWrite;
char buf[80];
sourceFd = open("source.txt", O_RDONLY); //以仅仅读方式打开source.txt
desFd = open("des.txt", O_RDWR|O_TRUNC); //以读写方式打开des.txt,而且清空des.txt中的内容
sizeRead = read(sourceFd, buf, sizeof(buf)); //读取source.txt中的内容
sizeWrite = write(desFd, buf, sizeRead); //将读取的内容写入des.txt中
close(sourceFd);
close(desFd);
}
运行之前：
liu@liu:~$ cat source.txt ...... liu@liu:~$ cat des.txt ...... lllllllll kkkkkkkkkk运行之后：
liu@liu:~$ cat source.txt ...... liu@liu:~$ cat des.txt ......
4.文件偏移量
对于每一个打开的文件，系统内核都会记录其文件偏移量，文件偏移量是仅仅下一个read()或write()操作文件的起始 位置。文件偏移量通过lseek()改变或获取。
lseek()并不适用于全部类型的文件，不同意将lseek()应用于管道、FIFO、socket或者终端。
文件空洞：假设程序的文件偏移量已经跨越了文件结尾，从文件结尾到新写入数据间的这段空间被称为文件空洞。
lseek()使用实例：
cur = lseek(fd, 0, SEEK_CUR); //获取当前文件偏移量 lseek(fd, 0, SEEK_SET); //将文件偏移量移到文件开头
lseek()实例：
#include <iostream>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
using namespace std;
int main()
{
int fd;
char buffer[10] = "hahaha"; //待写入的字符串
fd = open("source.txt", O_RDWR); //打开source.txt
lseek(fd, 5, SEEK_END); //SEEK_SET表示从头開始定位。10表示向后10位
write(fd, buffer, sizeof(buffer)); //将buffer中的内容写入source.txt中
close(fd);
}
代码运行前：
liu@liu:~$ cat source.txt fuck you.代码运行后：
liu@liu:~$ cat source.txt fuck you. hahaha
5.以上所述为通用文件I/O操作。除通用I/O操作之外，还有ioctl()，须要用到时自己查阅。
6.原子操作：全部的系统调用都是以原子操作方式运行的。也就是说。在系统调用运行期间。该系统调用不会被其它进程或者线程所中断。
7.设置或获取文件的訪问模式和状态标记：使用fcntl()
实例：
#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
using namespace std;
int main()
{
int fd, flags, accessMode;
fd = open("source.txt", O_RDWR); //以可读可写的方式打开source.txt
//打开文件失败
if(-1 == fd)
cout << "open file error." << endl;
//打开文件成功，通过fcntl获取source.txt的状态标记
flags = fcntl(fd, F_GETFL); //第二个參数设为F_GETFL,表示此时fcntl系统调用用于获取source.txt的状态标记
if(-1 == flags) //获取source.txt的状态标记失败
cout << "can't get the configure of source.txt" << endl;
if(flags & O_SYNC) //假设open source.txt时设置了O_SYNC
cout << "writes are synchronized." << endl;
else //假设open source.txt时没有设置O_SYNC
cout << "writes are not synchronized." << endl;
//通过fcntl设置source.txt的訪问模式
accessMode = flags & O_ACCMODE;
if(accessMode == O_WRONLY || accessMode == O_RDWR)
cout << "source.txt is writable." << endl;
//通过fcntl设置source.txt的状态标记,此处给sourge.txt加入O_APPEND标记
flags |= O_APPEND;
if(-1 == fcntl(fd, F_SETFL, flags)) //加入O_APPEND状态失败
cout << "config error" << endl;
else //加入O_APPEND状态成功
cout << "add the O_APPEND status success." << endl;
}
运行结果：
liu@liu:~$ ./fcntl1 writes are not synchronized. source.txt is writable. add the O_APPEND status success.
7.文件描写叙述符和打开文件之间的关系：
- 两个不同的文件描写叙述符，若指向同一个打开文件句柄。则共享同一文件偏移量
- 文件描写叙述符标志(即close-on-exec)为进程和文件描写叙述符全部私有
8.拷贝文件描写叙述符：使用dup(), dup2(), fcntl() 都能够完毕
dup使用实例：
<span style="font-family:SimSun;font-size:14px;">#include <iostream>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
using namespace std;
int main()
{
int oldFd, newFd;
oldFd = open("1.txt", O_RDWR);
newFd = dup(oldFd); //拷贝文件描写叙述符，使oldFd,newFd都指向1.txt
cout << oldFd << " " << newFd << endl;
}</span>
运行结果：
liu@liu:~$ ./dup 3 4
dup2()使用实例：
<span style="font-size:14px;">#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
using namespace std;
int main()
{
int oldFd, newFd;
oldFd = open("1.txt", O_RDWR);
newFd = dup2(oldFd, 10); //拷贝文件描写叙述符为10
cout << "old file describe: " << oldFd << endl;
cout << "new file describe: " << newFd << endl;
}</span>
执行结果：
liu@liu:~$ ./dup2 old file describe: 3 new file describe: 10
使用fcntl()拷贝文件描写叙述符实例：
#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
using namespace std;
int main()
{
int oldFd, newFd;
oldFd = open("1.txt", O_RDWR);
newFd = fcntl(oldFd, F_DUPFD, 12); //拷贝文件描写叙述符，从12開始取最小整数作为文件描写叙述符
cout << "old file describe: " << oldFd << endl;
cout << "new file describe: " << newFd << endl;
}
执行结果：
liu@liu:~$ ./fcntl old file describe: 3 new file describe: 12
9.在文件特定偏移量处进行读写：使用pread()和pwrite()
pwrite()使用实例：
<span style="font-size:14px;">#include <iostream>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
using namespace std;
int main()
{
int fd, curPos;
char buf[80] = "i love china.";
fd = open("1.txt", O_RDWR);
curPos = lseek(fd, 0, SEEK_CUR);
cout << curPos << endl; //获取当前位置偏移量
pwrite(fd, buf, sizeof(buf), 50); //在指定位置第50个字节处进行读写
}</span>
执行之前：
<span style="font-family:SimSun;">liu@liu:~$ cat 1.txt fuck you. what a big fuck! i love beijing.</span>
执行之后：
liu@liu:~$ cat 1.txt fuck you. what a big fuck! i love beijing. i love china.
10.分散输入和集中输出：readv()和writev()
readv()是将一个文件读到几个分散的地方，即读到buf1, buf2处
writev()是将几个分散的地方的内容连续的写到一个文件里去
readv()和writev()使用实例：
#include <iostream>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/uio.h>
#include <unistd.h>
using namespace std;
int main()
{
int fd1, fd2;
int wsize, rsize;
char buf1[10], buf2[5];
struct iovec iov[2];
fd1 = open("a.txt", O_RDWR);
if(-1 == fd1)
cout << "open error." << endl;
iov[0].iov_base = buf1;
iov[0].iov_len = sizeof(buf1);
iov[1].iov_base = buf2;
iov[1].iov_len = sizeof(buf2);
rsize = readv(fd1, iov, 2); //将a.txt中的内容按序分别读出到buf1和buf2中，即buf1中写入a.txt的前10个字符，buf2中写入a.txt接着的5个字符
cout << "read size : " << rsize << endl; //输出从a.txt中读到的字符总数
fd2 = open("b.txt", O_RDWR|O_CREAT, S_IRUSR|S_IWUSR);
if(fd2 < 0)
cout << "open error." << endl;
wsize = writev(fd2, iov, 2); //将buf1和buf2中的内容写到b.txt中
cout << "write size : " << wsize << endl;
close(fd1);
close(fd2);
}
执行结果：
liu@liu:~$ ./readv read size : 15 write size : 15
11.将文件大小设置为指定的值：truncat(), ftruncate()
原型： int truncate(const char *path, off_t length);
int ftruncate(int fd, off_t length);
将文件大小设为 length 指定的值。假设文件的大小比指定的值大，则截去末尾的一部分;假设文件的大小比指定的值小，则在文件加入一系列空字节或一个文件空洞。
12.大文件的读写：
在32位的体系结构中，文件的大小被限定在2GB之内; 然而磁盘驱动器的容量早已超过了这一限制。因此时常有处理超过2GB文件的需求。
处理大文件I/O最经常使用的方法：
在源文件加入
#define _FILE_OFFSET_BITS 64
13.创建暂时文件：mkstemp(), tmpfile()
mkdtemp原型: char *mkdtemp(char *template);
为了保证暂时文件名称的唯一，template的最后六位一定要是XXXXXX
maktemp使用实例：
<span style="font-size:14px;">#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
using namespace std;
int main()
{
int fd;
char temp[] = "/tmp/somestringXXXXXX";
fd = mkstemp(temp);
if(-1 == fd)
cout << "create template file fail." << endl;
cout << "Generated file name is " << temp << endl
if(-1 == close(fd))
cout << "close fail." << endl;
} </span>
执行结果：
<span style="font-size:14px;">liu@liu:~$ ./temp Generated file name is /tmp/somestringG5ruj9</span>
tmpfile使用实例：
<span style="font-size:14px;">#include <iostream>
#include <stdio.h>
using namespace std;
int main()
{
FILE *temp;
temp = tmpfile();
if(temp)
cout << "template file created." << endl;
else
cout << "template file created fail." << endl;
}</span>
执行结果：
<span style="font-size:18px;">liu@liu:~$ ./temp2 template file created.</span>