文件IO

1、文件IO简单来说无非就是打开文件、读、写文件罢了，unix系统中基本都提供5个函数：open、read、write、lseek以及close。

2、什么叫不带缓冲的的IO，书上说：指的是每个read和write都调用内核中的一个系统调用。目前还不懂这条

3、文件描述符：一个非负整数，一般0、1、2这三个已经被默认为标准输入、标准输出和标准错误。

4、函数open和opena函数原型如下：

#include <fcntl.h> int open(const char* path, int oflag,...); int openat(int fd, const char* path, int oflag, ...);

由open和openat返回的文件描述符一定是最小的未用描述符数值。 fd参数区分两个函数： 若path指定绝对路径名，则fd被忽略，两个函数作用一样 若path指定相对路径名，则fd指出了相对路径名在文件系统中的开始位置。fd参数是通过打开相对路径名所在的目录来获取的。

5、函数creat，创建一个新文件

#include <fcntl.h> int creat((const char* path, int oflag);

6、函数close，关闭一个打开的文件

#include<unistd.h> int close(int fd);

当一个进程终止时，内核会自动关闭它所有打开的文件，并且释放该进程加在文件上的所有记录锁，因此有时不必显示调用close。

7、函数lseek

#include<unistd.h> off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);

参数whence指定从哪个位置进行偏移 SEEK_SET 从开始处进行偏移 SEEK_CUR 从当前位置进行偏移 SEEK_END 从最后面进行偏移 偏移量可以大于文件当前长度，此时会造成空洞，文件的空洞并不要求在磁盘上占用存储区。具体处理方式与文件系统的实现有关，当定位到超出文件尾端之后写时，对于新写的数据需要分配磁盘块，但是对于原文件尾端和新开始写位置之间的部分不需要分配磁盘块。

8、函数read

#include < unistd.h> ssize_t read(int fd, void* buf, size_t nbytes);

9、函数write

#include < unistd.h> ssize_t write(int fd, void* buf, size_t nbytes);

10、简单的文件复制

int main(void) { int n; char buf[4098]; while((n = read(0, buf, 4098)) > 0) if(write(1, buf, n) != n) printf("write error"); if(n < 0) printf("read error"); return 0; }

11、文件共享

unix系统支持在不同进程间共享打开的文件。 3种数据结构： 每个进程都有一张打开文件描述符表 内核为所有打开文件维持一张文件表 每个打开的文件都有一个v节点结构 如下图： 如果两个独立进程各自打开同一文件 我们可以看到lseek只修改当前文件表项中的文件偏移量，不进行io操作

12、函数dup和dup2

复制一个文件描述符

int dup(int fd); int dup2(int fd1, int fd2);

dup返回新文件描述符一定是当前可用文件描述符中最小的数值，对于dup2，可以用fd2参数指定新描述符的值，如果fd2已经打开，则先将其关闭。 复制一个文件描述符使用dup函数或者fcntl函数 dup（fd）；等效于 fcntl（fd，F_DUPFD, 0) 调用dup2函数 dup2（fd1，fd2）；等效于 close（fd2）；fcntl（fd1，F_DUPFD, fd2); 但是dup和dup2是一个原子操作

13、函数sync、fsync和fdatasync

将缓冲区的数据写回磁盘中

int fsync(int fd); int fdatasync(int fd); void sync(void);

sync只是将所有修改过的块缓冲区排入写队列，然后就返回，不等待实际全部完全写回磁盘中。 fsync只对文件描述符fd一个文件起作用，并且等待其写完才返回。 fdatasync类似fsync，但它只是影响文件的数据部分，除数据外，fsync还会同步更新文件的属性。

14、函数fcntl

改变已经打开的文件属性，这个以后再写