Linux中对文件的操作（二）

文件描述符

文件描述符fd是通过open打开某一文件后返回的非负整数。在Linux系统中默认存在的文件描述符有0——标准输入，1——标准输出，2——标准错误

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>int main(){int fd;char readBuf[128];int n_read = read(0,readBuf,5);int n_write = write(1,readBuf,strlen(readBuf));printf("\ndone!\n");return 0;
}

上述代码的作用就是使用read基于标准输入通过键盘读取5个字符，之后使用write基于标准输出读取5个字符。
文件描述符只针对当前进程。

在linux中对文件操作需要注意的点

  1. 在linux中药操作一个文件，一般是先open打开一个文件，得到文件描述符，然后对文件进行读写操作（或其他操作），最后是close关闭文件即可。
  2. 对文件操作时一定要先打开文件，打开成功之后次啊能操作，如果打开失败，就不用进行后边的操作了，最后读写完成后一定要关闭文件，否则会造成文件损坏。
  3. 文件平时是存放在块设备（磁盘）中的文件系统文件中的，我们把这种文件叫静态文件，当我们去open打开一个文件时，linux内核做的操作包括：内核在进程中建立一个打开文件的数据结构（结构体），记录下我们打开的这个文件；内核在内存中申请一段内存，并且将静态文件的内容从块设备中读取到内核中特定地址管理存在（叫动态文件）
  4. 打开文件以后，以后对这个文件的读写操作，都是针对内存中的这一份动态文件的，而不是针对静态文件的。当然我们对动态文件进行读写以后，此时内存中动态文件和块设备文件中的静态文件就不同步了，当我们close关闭动态文件时，close内部内核将内存中的动态文件的内容去更新（同步）块设备中的静态文件。
  5. 为什么这么涉及，不直接对块设备进行操作？
    块设备本身读写非常不灵活，是按块读写的，而内存是按字节单位操作的，而且可以随机操作，很灵活。

实现linux cp命令的代码

cp src.c des.c
思路：
首先要对参数进行拆解
1.打开src.c
2.读src中的内容到buf
3.打开/创建des.c
4.将buf写入到des.c
5.close两个文件

参数拆解

因为我们需要打开源文件和目标文件，因此需要对cp src.c des.c进行参数拆解。代码如下：

#include <stdio.h>int main(int argc,char** argv)
{printf("total params:%d\n",argc);printf("No.1 params:%s\n",argv[0]);printf("No.2 params:%s\n",argv[1]);printf("No.3 params:%s\n",argv[2]);return 0;
}

此时需要补全main函数的参数argc和argv；

代码实现cp命令


#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>int main(int argc,char** argv){int fdSrc,fdDes;char *readBuf=NULL;if(argc != 3){	//参数个数不为3时直接报错退出printf("params error\n");exit(-1);}fdSrc = open(argv[1],O_RDWR);	//打开源文件int size = lseek(fdSrc,0,SEEK_END);	//计算源文件大小lseek(fdSrc,0,SEEK_SET);        //将光标恢复到头readBuf = (char *)malloc(sizeof(char)*size+8);	//开辟空间int n_read = read(fdSrc,readBuf,size);	//从源文件中读取数据fdDes = open(argv[2],O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC,0600);	//打开目标文件，如果不存在就creat，如果已经存在了，就会根据O_TRUNC清空之前的数据。int n_write = write(fdDes,readBuf,strlen(readBuf));	//写入数据close(fdSrc);	//关闭文件，不要忘记了！close(fdDes);return 0;
}

运行代码gcc test4.c -o mycp
./mycp test4.c new.c
就可以实现对test4.c进行复制的操作

文件编程 修改配置文件

思路：
1.找到需要修改那一行的位置a
2.a往后移动到我们需要修改的参数之前的位置b
3.修改b位置的参数

可以利用strstr函数来找到a位置
**char *strstr(const char haystack, const char needle);
RETURN VALUE
These functions return a pointer to the beginning of the substring, or NULL if the substring
is not found.返回子串的起始位置。

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>int main(int argc,char** argv){int fdSrc;char *readBuf=NULL;if(argc != 2){printf("params error\n");exit(-1);}fdSrc = open(argv[1],O_RDWR);int size = lseek(fdSrc,0,SEEK_END);lseek(fdSrc,0,SEEK_SET);        //将光标恢复到头readBuf = (char *)malloc(sizeof(char)*size+8);int n_read = read(fdSrc,readBuf,size);char *p = strstr(readBuf,"LENG=");if(p == NULL){printf("not found\n");exit(-1);}else{printf("change success\n");}p=p+strlen("LENG=");*p = '5';	//考虑如果我们写入的是整型数5，会是什么情况lseek(fdSrc,0,SEEK_SET);int n_write = write(fdSrc,readBuf,strlen(readBuf));close(fdSrc);return 0;
}

原先的数据是：
SPEED=3
LENG=3
SCORE=9
LEVEL=5
修改后的数据为：
SPEED=3
LENG=5
SCORE=9
LEVEL=5

修改配置文件时，写入一个整数

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>int main(){int fd;int data1 = 10;int data2 = 0;fd = open("./file1",O_RDWR);int n_write = write(fd,&data1,sizeof(int));lseek(fd,0,SEEK_SET);	//使光标回到头int n_read = read(fd,&data2,sizeof(int));printf("read:%d\n",data2);	//输出read：10close(fd);return 0;
}

写入一个结构体


#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>struct Test{int a;char c;
};int main(){int fd;struct Test data1 = {10,'a'};struct Test data2;fd = open("./file1",O_RDWR);int n_write = write(fd,&data1,sizeof(struct Test));lseek(fd,0,SEEK_SET);int n_read = read(fd,&data2,sizeof(struct Test));printf("read:%d %c\n",data2.a,data2.c);close(fd);return 0;
}

总结：

不要陷入思维定势！！
*ssize_t write(int fd, const void buf, size_t count);
*ssize_t read(int fd, void buf, size_t count);
write和read的第二个参数，不一定非得是一个字符数组，只要求是一个指针即可，指针的本质就是地址，因此传入一个地址也是可以的，就像上面的两块代码一样，传入&data1也是可以的！

了解fopen和open的区别

  1. 来源：****open是UNIX系统调用函数（包括LINUX），返回的是文件描述符fd，它是文件在文件描述符表里的索引。fopen是标准C语言库函数，在不同的系统中应该调用不同的内核api。返回的是一个指向文件结构的指针。
    2.移植性： fopen是C标准函数，因此有良好的移植性；而open是UNIX系统调用，移植性有限。如windows下相似的功能使用API函数‘CreateFile’。
  2. 适用范围：open的适用范围比fopen大，fopen适用于操纵普通正规文件，而UNIX下的一切设备都是以文件的形式操作，如网络套接字、硬件设备等。
  3. 文件IO层次：open属于低级IO函数，fopen属于高级IO函数。低级和高级的简单区分标准是：谁离内核更近。低级文件IO运行在内核态，高级文件IO运行在用户态。
    5.缓冲： fopen都在缓冲区中进行操作，操作外存的次数少，执行速度快，效率高；open需要在用户态和内核态之间切换，效率相对较低

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