Linux APUE学习：1、文件I/O操作

文件源代码：https://github.com/RoxyKko/APUE.git

文件描述符

stdout.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

#define MSG_STR "Hello World\n"

int main(int main, char *argv[])
{
	printf("%s", MSG_STR);
	// fputs 写入什么 写入到哪
	fputs(MSG_STR, stdout);
	// write 写入（在哪写入， 写入什么， 写入多少）
	write(STDOUT_FILENO, MSG_STR, strlen(MSG_STR));

	return 0;
}

文件I/O操作

file_io.c

#include <stdio.h>
#include <errno.h>
// write 和 read close都在 unistd.h下
#include <unistd.h>
// memset的头文件
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

#define BUFSIZE 1024
#define MSG_STR "Hello World\n"

int main(int argc, char *argv[])
{
    // 文件句柄，正常应该为非负的整数
    int fd = -1;
    // 返回值return value
    int rv = -1;
    char buf[BUFSIZE];

    // open返回一个文件描述符保存在fd中
    fd = open("test.txt", O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC, 0666);
    if(fd < 0)
    {
        /* perror()函数可以打印系统调用出错的具体原因,其参数只能跟一个字符串提示符 */        
        perror("Open/Create file test.txt failure");
        return 0;
    }
    printf("Open file returned file descriptor [%d]\n", fd);
    // write参数 写到哪里 写什么 写的大小
    // 用strlen是因为MSG_STR是宏定义，宏定义是地址
    if( (rv=write(fd, MSG_STR, strlen(MSG_STR))) < 0 )
    {
        printf("Write %d bytes into failure: %s\n", rv, strerror(errno));
        // 疑问？：与其使用goto为什么不封装直接一个函数close和return呢
        goto cleanup;
    }

    /*
    程序中定义的buf是局部变量存放在栈中，而栈中的数据是随机数据，所以这里会显示两个乱码字符。
    所以在使用局部变量之前，我们都应该对其进行初始化。
    */ 
    // 初始化数组，在读数组前要先memset清空数组
    /******************!!!只要是栈中的数据都应该初始化!!!****************************/
    lseek(fd, 0, SEEK_SET);
    // close(fd);
    memset(buf, 0, sizeof(buf));
    // read的返回值是你实际读取了多少字节
    if( (rv=read(fd, buf, sizeof(buf))) < 0)
    {
        printf("Read data from file failure : %s\n", strerror(errno));
        goto cleanup;
    }

    // 疑问？：rv的值一直是0，但test.txt里是有成功写入的，为什么？
    // 解决：在Hello World写入后，文件偏移量（类似光标）位于World的后方，读或写入时从光标所在位置开始读写
    //      所以是读不到值的，解决方法是写入后先close文件再读或者使用leeek(fd, 0, SEEK_SET)，两种方法都将文件偏移量设置到文件开始的第一个字节上
    printf("Read %d bytes data from file: %s\n", rv, buf);

    cleanup:
        close(fd);
        // 非main函数return只会导致函数退出
        // 而main函数的return会调用exit()，导致整个进程中止
        // 同理，其他非main函数调用exit()一样会导致整个进程中止
        return 0;
}

dup() 和 dup2()系统调用

常用在标准输入、标准输出、标准出错重定向。

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

int main(int argc, char *argv[])
{
    int fd = -1;
    fd = open("std.txt", O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC, 0666);
    if(fd < 0)
    {
        printf("Open file failure: %s\n", strerror(errno));
        return 0;
    }

    // close(0);
    // close(1);
    // close(2);

    // dup(fd);    //0 标准输入
    // dup(fd);    //1 标准输出
    // dup(fd);    //2 标准错误输出

    dup2(fd, STDIN_FILENO);     // 标准输入重定向到fd
    dup2(fd, STDOUT_FILENO);    // 标准输出重定向到fd
    dup2(fd, STDERR_FILENO);    // 标准错误输出重定向到fd

    printf("fd = %d\n", fd);

    close(fd);
    return 0;
}

stat()和fstat()系统调用

stat()可以直接使用，fstat()要先open()后使用，两者都是系统调用

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>      //open()函数
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>     // malloc()

int main(int argc, char *argv[])
{
    // struct stat stbuff;
    struct stat *stbuff;
    // 指针一定要指向一个合法的内存地址，否则会出现段错误
    stbuff = malloc(sizeof(struct stat));

    // stat("stat.c", &stbuff);
    stat("stat.c", stbuff);
    // fstat 用法
    // int fd = -1;
    // fd = open("stat.c", O_RDONLY);
    // fstat(fd, stbuff);
    printf("File Mode: %o Real Size: %luB, Space Size: %luB\n", stbuff->st_mode, stbuff->st_size, stbuff->st_blksize);
    return 0;

}

access()系统调用

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

// 改成可执行文件看看结果
#define TEST_FILE "access"

int main(int argc, char *argv[])
{
    // 测试文件是否存在
    if(access(TEST_FILE, F_OK) != 0)
    {
        printf("File %s not exist!\n", TEST_FILE);
        return 0;
    }

    printf("File %s exist!\n", TEST_FILE);
	// 测试读许可权
    if(access(TEST_FILE, R_OK) == 0)
    {
        printf("READ OK\n");
    }
	// 测试写许可权
    if(access(TEST_FILE, W_OK) == 0)
    {
        printf("WRITE OK\n");
    }
	// 测试执行许可权
    if(access(TEST_FILE, X_OK) == 0)
    {
        printf("EXECUTE OK\n");
    }
    
    return 0;
}