系统编程-文件系统IO

注意这是我的《Linux-Unix系统编程手册》这个本书的第四章和第五章的笔记

通过的文件IO接口

在Linux中的文件结构都是通用的，这意味这使用几个函数就可以控制系统中的所有文件类型，包括终端。

这些通用接口主要是：

open();
write();
read();
lseek();
close();
creat();//由于可以使用open()来打开、创建一个文件，所以这个函数用的少。

还包括一个通用接口以外的函数：ioctl()，ioctl()系统调用又为执行文件和设备操作提供了一种多用途机制。

open()函数

这个函数就是打开一个文件，返回所打开文件的文件描述符。可以使用各种标志位来打开文件。

open()//第一个参数是文件位置，第二个是如何打开文件，第三个是权限。

int dst_fd = open(destination, O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC, 0644);

read()函数

从指定的文件中读取数据到buffer中，返回所读取的字符个数。

如果 read()调用成功，将返回实际读取的字节数，如果遇到文件结束（EOF）则返回 0，
如果出现错误则返回-1。ssize_t 数据类型属于有符号的整数类型，用来存放（读取的）字节数或-1（表示错误）。

read()//第一个参数是从哪个文件中读取，第二个是存到哪里去，第三个是一个读取字符的数量。

while((readed = read(STDIN_FILENO, buf, BUF_SIZE)) > 0)

一次 read()调用所读取的字节数可以小于请求的字节数。对于普通文件而言，这有可能是因为当前读取位置靠近文件尾部。当 read()应用于其他文件类型时，比如管道、FIFO、socket 或者终端，在不同环境下也会出现 read()调用读取的字节数小于请求字节数的情况。例如，默认情况下从终端读取字符，一遇到换行符（\n），read()调用就会结束。

write()函数

这个函数参数含义和read()函数意义一致。返回的是读取到的字符个数，注意如果 write()调用成功，将返回实际写入文件的字节数，该返回值可能小于 count 参数值。这被称为“部分写”。对磁盘文件来说，造成“部分写”的原因可能是由于磁盘已满，或是因为进程资源对文件大小的限制。

if((w = write(fd, buf + wrote, readed - wrote)) ==-1)

close()函数

关闭文件，成功返回0，反之-1。

lseek()函数

改变、获取文件的偏移量。返回现在文件偏移量位置。

lseek()//第一个参数指定文件，第三个参数是指定位置，第二个参数是指定偏移量
off_t src_size = lseek(src_fd, 0, SEEK_END);

lseek()并不适用于所有类型的文件。不允许将 lseek()应用于管道、FIFO、socket 或者终端。一旦如此，调用将会失败，并将 errno 置为 ESPIPE。另一方面，只要合情合理，也可以将 lseek()应用于设备。例如，在磁盘或者磁带上查找一处具体位置

文件空洞

如果程序的文件偏移量已然跨越了文件结尾，然后再执行 I/O 操作，将会发生什么情况？read()调用将返回 0，表示文件结尾。有点令人惊讶的是，write()函数可以在文件结尾后的任意位置写入数据。

在没有向其中写入数据的时候，文件空洞是不占内存的。但是一旦向其中写入一些数据，则操作系统会为这些数据分配存储空间。但是文件的大小并不会变。

所谓的文件空洞就是会占用名义存储空间，但是不会占用实际存储空间。但是对于不支持的文件空洞的文件系统来说，就会直接将数据直接存储到存储空间里。

参考资料

• 《Linux-Unix系统编程手册》