第26課-庫函數(shù)方式文件編程

第26課LINUX文件編程

(庫函數(shù))庫函數(shù)基于C函數(shù)庫的文件編程是獨立于具體的操作系統(tǒng)平臺的，不管是在Windows、Linux還是其他的操作系統(tǒng)中,都是使用這些函數(shù)。使用庫函數(shù)進行程序設(shè)計可提高程序的可移植性。流對于標(biāo)準(zhǔn)的C函數(shù)庫，它們的操作都是圍繞流來進行的。流是一個抽象的概念，當(dāng)程序需要

數(shù)據(jù)的時候，就會開啟一個通向數(shù)據(jù)源的流，這個數(shù)據(jù)源可以是文件，內(nèi)存，或是網(wǎng)絡(luò)連接。類似的，當(dāng)程序需要寫入數(shù)據(jù)的時候，就會開啟一個通向目的地的流。這時候你就可以想象數(shù)據(jù)好像在這其中“流”動一樣。流文件指針在系統(tǒng)調(diào)用方式實現(xiàn)的文件

中，使用文件描述符（一個整數(shù)）來指向一個文件。在庫函數(shù)方式的文件

中，使用FILE類型來表示一個打開的文件，這個類型中包含了管理文件流的信息。而指向該類型的指針FILE*

則被稱之為文件指針。打開文件-fopen函數(shù)函數(shù)原型：FILE*

fopen(const

char

*filename,const

char

*mode)函數(shù)作用：創(chuàng)建一個新的文件/打開一個已有的文件所屬頭文件：<stdio.h>函數(shù)返回值：成功時，返回文件對象指針。失敗時返回NULL打開文件-fopen函數(shù)函數(shù)參數(shù)：-filename:文件名（含路徑），如”/home/test.c”-mode:打開文件的模式，常見的創(chuàng)建模式有：r,

rbw,

wba,

ab只讀方式打開只寫方式打開，如果文件不存在，則創(chuàng)建該文件追加方式打開，如果文件不存在，則創(chuàng)建該文件r+,r+b,rb+

讀寫方式打開w+,w+b,wh+

讀寫方式打開，如果文件不存在，則創(chuàng)建該文件a+,a+b,ab+

讀和追加方式打開。如果文件不存在，則創(chuàng)建該文件關(guān)閉文件-fclose函數(shù)函數(shù)原型：int

fclose(FILE

*fp);函數(shù)作用：關(guān)閉打開的文件所屬頭文件：<stdio.h>函數(shù)參數(shù)：fp:打開的文件指針函數(shù)返回值：成功時，返回0。失敗時返回EOF手把 你寫代碼打開/關(guān)閉文件讀文件-fread函數(shù)函數(shù)原型：size_t

fread(void

*

ptr,size_t

size,size_t

nmemb,FILE

*

fp);函數(shù)作用：從打開的文件中

數(shù)據(jù)。所屬頭文件：<stdio.h>函數(shù)返回值：返回實際

的塊數(shù)。讀文件-fread函數(shù)函數(shù)參數(shù)：-ptr:讀出的數(shù)據(jù)保存的位置-size:每塊數(shù)據(jù)的長度-nmemb：讀多少塊數(shù)據(jù)-fp:打開的文件指針手把 你寫代碼讀文件寫文件-fwrite函數(shù)函數(shù)原型：size_t

fwrite(const

void

*

ptr,size_t

size,size_t

nmemb,FILE

*

fp);函數(shù)作用：向打開的文件中寫入數(shù)據(jù)。所屬頭文件：<stdio.h>函數(shù)返回值：返回實際寫入的塊數(shù)。寫文件-fwrite函數(shù)函數(shù)參數(shù)：-ptr:待寫入的數(shù)據(jù)保存的位置-size:每塊數(shù)據(jù)的長度-nmemb：寫多少塊數(shù)據(jù)-fp:打開的文件指針手把 你寫代碼寫文件定位文件-fseek函數(shù)函數(shù)原型：int

fseek(FILE

*

fp,long

offset,int

whence)函數(shù)作用：調(diào)整文件讀寫位置，作用等同于lseek.所屬頭文件：<stdio.h>函數(shù)返回值：成功時則返回0，錯誤則返回-1定位文件-fseek函數(shù)函數(shù)參數(shù)：-fp:要調(diào)整的文件-whence:從什么位置可以調(diào)整SEEK_SET

文件開頭SEEK_CUR

當(dāng)前的讀寫位置SEEK_END

文件尾-offset：相對調(diào)整起始位置的偏移量手把 你寫代碼定位文件格式化輸出-fprintf函數(shù)函數(shù)原型：int

fprintf(FILE

*

fp

,const

char

*format,....)函數(shù)作用：將數(shù)據(jù)格式化以后輸出到文件所屬頭文件：<stdio.h>函數(shù)返回值：成功時則返回參數(shù)個數(shù)，錯誤則返回-1格式化輸出-fprintf函數(shù)函數(shù)參數(shù)：-fp:要輸出的文件-format:需要轉(zhuǎn)化的格式手把 你寫代碼格式化輸出Contents系統(tǒng)調(diào)用方式文件編程庫函數(shù)方式文件編程文件高級編程技術(shù)1.阻塞型IO圖示+思考？當(dāng)我們使用read/write

某些文件（比如：管道文件，終端文件）的時候，如果文件暫時滿足不了我們的要求。Linux系統(tǒng)該如何處理？例如：我們從鍵盤終端讀入數(shù)據(jù)，但是這時鍵盤上沒有敲入按鍵的時候，系統(tǒng)如何處理？阻塞型IO實例演示非阻塞型IO如何將系統(tǒng)默認的阻塞型IO方式修改為非阻塞型IO呢？O_NONBLOCK手把 你寫代碼非阻塞型IO非阻塞型IO除了在打開文件的時候設(shè)置非阻塞標(biāo)志O_NONBLOCK還有其他的辦法來設(shè)置非阻塞標(biāo)志嗎？修改文件屬性tl函數(shù)函數(shù)原型：int

fcntl(int

fd,

int

cmd);int

fcntl(int

fd,

int

cmd,

long

arg);int

fcntl(int

fd,

int

cmd,

struct

flock

*lock);函數(shù)作用：一個現(xiàn)有的描述符（cmd=F_DUPFD）.獲得／設(shè)置文件描述符標(biāo)記(cmd=F_GETFD或F_SETFD).獲得／設(shè)置文件狀態(tài)標(biāo)記(cmd=F_GETFL或F_SETFL).獲得／設(shè)置異步I/O所

(cmd=F_GETOWN或F_SETOWN).獲得／設(shè)置記錄鎖(cmd=F_GETLK,F_SETLK或F_SETLKW).修改文件屬性tl函數(shù)所屬頭文件：<fcntl.h>函數(shù)參數(shù)：-fd:要操作的文件描述符-cmd:對文件的控制命令-arg:

cmd所需要的參數(shù)手把 你寫代碼設(shè)置文件標(biāo)志2.多路復(fù)用-select圖解：為什么我們需要select?多路復(fù)用-select函數(shù)函數(shù)原型：int

select(int

maxfd,

fd_set

*readfds,

fd_set

*writefds,

fe_set*exceptfds,

const

struct timeval

*timeout)函數(shù)作用：同時 多個文件，如果有一個文件滿足要求，函數(shù)返回。當(dāng)沒有文件滿足要求的時候，函數(shù)可能阻塞。所屬頭文件：<unistd.h>返回值：成功時返回滿足要求的文件個數(shù)，出錯時返回-1.多路復(fù)用-select函數(shù)函數(shù)參數(shù)：-maxfd:

要

的最大的文件描述符+1-readfds:要進行讀-writefds:要進行寫的文件集合的文件集合的文件集合-exceptfds：要進行異常-timeout:阻塞時間NULL:一直阻塞0：不阻塞，立即返回特定的時間值：當(dāng)沒有文件滿足要求時，阻塞的時間多路復(fù)用-select函數(shù)Linux系統(tǒng)提供了一系列宏來幫助我們操作文件集合：FD_ZERO(fd_set

*fdset)清空文件集合fdsetFD_SET(intfd,

fd_set

*fdset)將fd所指代的文件加入文件集合fdsetFD_CLR(int

fd,

fd_set

*fdset)將fd所指代的文件從文件集合fdset中去除FD_ISSET(int

fd,

fd_set

*fdset)判斷fd所指的文件是否在文件集合fdset中。在調(diào)用select后，不滿足要求的文件將會被select函數(shù)從文件集合中清除掉，仍然留在文件集合中的文件將是滿足要求的文件，因此使用FD_ISSET來檢測文件是否還在集合中來判斷文件是否滿足要求。手把 你寫代碼同時 多個文件3.文件-mmap文件

-mmap函數(shù)函數(shù)原型：void*

mmap

(void

*addr

,

size_t

len

,

int

prot

,

int

flags

,int

fd

,

off_t

offset

)函數(shù)作用：負責(zé)把文件內(nèi)容到進程的虛擬內(nèi)存空間,通過對這段內(nèi)存的和修改，來實現(xiàn)對文件的和修改,而不需要再調(diào)用read，write等操作。所屬頭文件：<unistd.h>返回值：

成功時返回的地址。文件-mmap函數(shù)函數(shù)參數(shù)：-addr：指定的起始地址,通常設(shè)為NULL,由系統(tǒng)指定-length:-prot:到內(nèi)存的文件長度。區(qū)的保護方式,可以是:PROT_EXEC:PROT_READ:PROT_WRITE:區(qū)可被執(zhí)行區(qū)可被區(qū)可被寫入文件

-mmap函數(shù)函數(shù)參數(shù)：-flags:區(qū)的特性,可以是:MAP_SHARED:寫入MAP_PRIVATE:對-fd:文件描述符,代表要區(qū)的數(shù)據(jù)會

回文件。區(qū)的寫入操作不會寫回原文件。文件。-offset:

從offset處開始取文件內(nèi)容來

，通常為0,表示從文件頭開始

。文件-munmap函數(shù)函數(shù)原型：int

munmap(void

*start,size_t

length)函數(shù)作用：解除文件所屬頭文件：<unistd.h>返回值：成功時返回0；失敗時返回-1.文件

-munmap函數(shù)函數(shù)參數(shù)：-start:

取消 的地址-length:

取消 的長度手把 你寫代碼文件4.文件鎖圖解：為什么我們需要文件鎖文件鎖-分類排他鎖：如果事務(wù)T對文件A加上該鎖后，則其他事務(wù)不能再對A加任任何類型的鎖，直到在事務(wù)的末尾將資源上的鎖為止。獲取排他鎖的事務(wù)既能讀數(shù)據(jù)，又能修改數(shù)據(jù)。共享鎖：如果事務(wù)T對數(shù)據(jù)A加上該鎖后，則其他事務(wù)只能對A再加共享鎖，不能加排他鎖，直到已所有共享鎖。獲準(zhǔn)共享鎖的事務(wù)只能讀數(shù)據(jù)，不能修改數(shù)據(jù)。文件鎖-實現(xiàn)Linux有兩種方法可以實現(xiàn)文件鎖：使用

fcntl系統(tǒng)調(diào)用與使用lockf調(diào)用。我們會主要介紹fcntl接口，因為這是最經(jīng)常用到的接口。文件鎖

tl函數(shù)原型：int

fcntl

(int

fd,

int

cmd,

struct

flock

*lock);函數(shù)作用：對文件鎖進行操作所屬頭文件：<fcntl.h>文件鎖

tl函數(shù)參數(shù)：-cmd：操作鎖

令F_SETLK：加鎖或。如果加鎖失敗，則fcntl立即返回，

此時errno被設(shè)置為EAGAIN。F_SETLKW：這是F_SETLK的阻塞版本。如果加鎖失敗，

則使調(diào)用進程休眠。F_GETLK：獲取文件的加鎖信息。注意：該命令并不會為文

件加鎖。成功時返回滿足要求的文件個數(shù)，出錯時返回-1.文件鎖

tl函數(shù)參數(shù)：-

struct

flockstruct

flock{shortoff_tl_type;l_