【Linux】Linux文件

半生瓜的blog

发布于 2023-05-13 06:07:17

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代码可运行

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代码可运行

Linux文件操作

Linux中，一切皆文件(网络设备除外)。硬件设备也“是”文件，通过文件来使用设备。目录(文件夹)也是一种文件。

Linux文件的结构

root:该目录为系统管理员(也称作超级管理员)的用户主目录。
bin:bin是Binary的缩写，这个目录存放着最经常使用的命令。
boot:这里存放的是启动Linux时使用的一些核心文件，包括一些连接文件和镜像文件。
deb:deb是Device(设备)的缩写，该目录下存放的是Linux的外部设备，在Linux中访问设备的方式和访问文件的方式是相同的。
etc:所有的配置文件，所有的系统管理所需要配置文件和子目录都存放在这里。
home:用户的主目录，在Linux系统中，每个用户都有一个自己目录，一般该目录名是以用户的账号命名的。
var:存放着不断变化的文件数据，我们习惯将那些经常被修改的目录放在这个目录下。包括各种日志文件。
lib:这个目录里存放着系统最基本的动态链接共享库，其作用类似于Windows里的DLL文件。几乎所有的应用程序都要使用到这个共享库。
usr:系统用户工具和程序
bin:用户命令
sbin:超级用户使用的比较高级的管理程序和系统守护程序
include:标准头文件
lib:库文件
src:内核源代码
tmp:用来存放一些临时文件
media:Linux系统会自动识别一些设备，例如U盘、光驱等，当识别后，Linux会把识别的设备挂载到这个目录下。
mnt:临时挂载其他文件。
proc:包含了进程的相关信息。

Linux文件的操作方式

文件描述符fd

fd是一个大于等于0的整数。每打开一个文件，就创建一个文件描述符，通过文件描述符来操作文件。
预定义的文件描述符： 0: 标准输入，对应于已打开的标准输入设备(键盘) 1: 标准输出，对应于已打开的标准输出设备(控制台) 2: 标准错误，对应于已打开的标准错误输出设备(控制台) (运行程序在proc文件夹中的对应进程文件夹下查看fd文件夹) 多次打开同一个文件，可以得到多个不同的文件描述符。

使用底层文件操作(系统调用)

例如：read

使用I/O库函数

例如: fread

Linux底层文件操作

(关于文件的系统调用)

write

往一个文件描述符中写数据。
返回值:

成功：返回实际写入的字节数
失败：返回-1，设置错误号errno，用strerror(errno)查看

注意：

从文件当前指针位置开始写入。文件刚打开时从文件指针指向文件头。

示例:

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

int main(void) {

	char buff[] = "hello world\n";
	//1 2 都是输出到控制台
	int len = 0;
	len = write(1, buff, sizeof(buff));//标准输出
	if (len < 0) {
		printf("write failed.reason:%s\n",strerror(errno));
	}
	len = write(2, buff, sizeof(buff));//标准出错输出
	if (len < 0) {
		printf("write failed.reason:%s\n", strerror(errno));
	}
	return 0;
}

read

从一个文件描述符中读取count个字节到buff中。
返回值:

大于0——实际读取的字节数
0——已读到文件尾
-1——出错

注意：

参数3表示最多能接受的字节数，而不是指一定要输入的字节数。

示例:

char buffer[1024];
int cnt = read(0,buffer,sizeof(buffer));//从标准输入读

open

int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

打开文件
返回值:

成功：文件描述符
失败：-1

打开方式:

O_RDONLY 只读
O_WRONLY 只写
O_RDWR 读写
O_CREAT 如果文件不存在，则创建该文件，并使用第3个参数设置权限,如果文件存在，则只打开文件。
O_EXCL 如果同时使用O_CREAT而且该文件又已经存在

时，则返回错误, 用途：以防止多个进程同时创建同一个文件

O_APPEND 尾部追加方式（打开后，文件指针指向文件的末尾）
O_TRUNC 若文件存在，则长度被截为0，属性不变

参数3：设置权限

注意:

返回的文件描述符是该进程未打开的最小的文件描述符。

示例:

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

#define  FILE_RW_LEN 1024

int main(void) {
	
   //第二个参数-文件存在则无法打开
   //O_AOOEND —— 追加
	int fd = open("./test_open.txt", O_CREAT | O_EXCL | O_RDWR,S_IRWXU | S_IRGRP |S_IXGRP | S_IROTH);
	int count = 0;
	char buffer[FILE_RW_LEN] = "hello i am test";

	if (fd < 0) {
		printf("open failed!,reason :%s\n",strerror(errno));
		exit(-1);
	}

	count = write(fd, buffer, strlen(buffer));

	printf("written: %d bytes\n",count);

	close(fd);

	return 0;
}

提示：!gcc——重新执行gcc上次编译的命令

close

int close(int fd);

关闭文件
终止指定文件描述符与对应文件之间的关联。并释放该文件描述符，即该文件描述符可被重新使用。
返回值:

成功：0
失败：-1

示例:

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

#define FILE1_NAME "file1.txt"
#define FILE2_NAME "file2.txt"

int main(void) {
	
	int file1, file2;
	char buffer[4096];
	int len = 0;

	file1 = open(FILE1_NAME, O_RDONLY);
	if (file1 < 0) {
		printf("open file failed! reason:%s\n",strerror(errno));
		exit(-1);
	}

	file2 = open(FILE2_NAME, O_CREAT | O_WRONLY ,S_IRUSR | S_IWUSR);
	if (file2 < 0) {
		printf("open file failed! reason:%s\n", strerror(errno));
		exit(-2);
	}

	while (len = read(file1, buffer, sizeof(buffer) > 0)) {
		write(file2,buffer,len);
	}

	close(file2);//实战记得判断是否关闭成功
	close(file1);


	return 0;
}

提示:

观察耗时:time xxx
程序总的执行时间
程序本身所消耗的时间
系统调用所消耗的时间

lseek

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

重新定义读写文件的偏移。
返回值:

成功:返回新的文件位置与文件头之间的偏移。
失败:-1

**示例:**从一个文件偏移100处，拷贝100字节到另一个文件。

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

#define  FILE1_NAME "lseek_test.c"
#define  FILE2_NAME "lseek_test2.txt"

#define  SIZE 100

int main(void) {
	int file1, file2;
	char buffer[1024];
	int ret;

	file1 = open(FILE1_NAME, O_RDONLY);
	if (file1 < 0) {
		printf("open file failed! reason:%s\n", strerror(errno));
		exit(-1);
	}

	file2 = open(FILE2_NAME, O_CREAT | O_WRONLY, S_IRUSR | S_IWUSR);
	if (file2 < 0) {
		printf("open file failed! reason:%s\n", strerror(errno));
		exit(-2);
	}

	//文件句柄，偏移量，从哪偏移

	ret = lseek(file1, 0, SEEK_END);
	printf("file size: %d\n", ret);

	ret = lseek(file1, 100, SEEK_SET);
	printf("lseek ret:%d\n", ret);

	ret = read(file1, buffer, SIZE);
	if (ret > 0) {
		buffer[ret] = '\0';
		write(file2,buffer,SIZE);
	}

	close(file1);
	close(file2);


	return 0;
}

ioctl

嵌入式相关

ioctl是设备驱动程序中对设备的I/O通道进行管理的函数。所谓对I/O通道进行管理，就是对设备的一些特性接口进行控制，例如串口的传输波特率、马达的转速等等。是设备驱动程序中设备控制接口函数，用来控制设备。

int ioctl(int fd, int cmd,[int *argdx, int argcx]);

fd是用户程序打开设备时使用open函数返回的文件标示符，
cmd是用户程序对设备的控制命令，后面是一些补充参数，一般最多一个，这个参数的有无和cmd的意义相关。

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原始发表：2022-06-09，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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