c真的可以直接操作文件吗？

sihan

一直觉得C不能直接对磁盘文件操作， 而是把文件全部读到内存理， 操作完成后，
在全部写回磁盘。 可是下面这个程序确实可以工作， 不知道哪位高手知道
其内部的实现思路大概是怎么的？

个人觉得应该是： 读到内存－改－写回内存

bash-3.1$ cat test.txt This is a test file for test04.c.

执行下面程序：

#include <stdio.h> int main(void) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;char *fname = "test.txt"; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;FILE *fp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;fp = fopen(fname, "r+"); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;fseek(fp, 0, SEEK_END); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;fprintf(fp, "hello, world!\n"); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return 0; }

结果：

bash-3.1$ cat test.txt This is a test file for test04.c. hello, world!

lenovo

原帖由 sihan 于 2008-1-31 15:45 发表
一直觉得C不能直接对磁盘文件操作， 而是把文件全部读到内存理， 操作完成后，
在全部写回磁盘。 可是下面这个程序确实可以工作， 不知道哪位高手知道
其内部的实现思路大概是怎么的？

个人觉得应该是：  ...

我有一个4g的文件，你的内存够大吗？

熏红猴

文件系统是按块来的吧。

zszyj

原帖由 sihan 于 2008-1-31 15:45 发表
一直觉得C不能直接对磁盘文件操作， 而是把文件全部读到内存理， 操作完成后，
在全部写回磁盘。 可是下面这个程序确实可以工作， 不知道哪位高手知道
其内部的实现思路大概是怎么的？

个人觉得应该是：  ...

你对C的文件操作理解真有意思, 恐怕你以为这世界上所有语言都是仿JAVA的了.

sihan

原帖由 lenovo 于 2008-1-31 15:49 发表

我有一个4g的文件，你的内存够大吗？

原帖由 zszyj 于 2008-1-31 15:55 发表

你对C的文件操作理解真有意思, 恐怕你以为这世界上所有语言都是仿JAVA的了.

那各位的意思是， 直接对磁盘进行操作了？

那如果我想给文件中间插入一段文字， fseek到文件中间， 然后fwrite进入。 这个过程怎么实现的呢？

岂不是要把我的fseek点以后的内容往后移我要fwrite的字节数， 然后在插入？ 就好比在数组中间插入？

halve

sihan 说的大致没有错
一般情况下，我们并不能直接对磁盘进行读写操作
事实上，操作系统会维护一个内存区域，这个区域由很多小块内存组成
每一内存小块对应磁盘的一个小单元，比如一个扇区
然后我们对磁盘的所有读写操作，实际上都是对相应的内存镜像的操作
而磁盘与内存镜像之间的同步工作由操作系统完成(即所谓的读磁盘，写磁盘)

当然，这只是大概的一个描述，操作系统对于文件系统的管理
涉及到的磁盘读取，镜像分配，数据定位，文件组织，数据同步有很多复杂的机制跟算法
如果感兴趣，可以找本介绍内核的书，找文件系统相关的章节翻翻

[ 本帖最后由 halve 于 2008-1-31 16:07 编辑 ]

sihan

......

[ 本帖最后由 sihan 于 2008-1-31 16:20 编辑 ]

sihan

原帖由 halve 于 2008-1-31 16:05 发表
sihan 说的大致没有错
一般情况下，我们并不能直接对磁盘进行读写操作
事实上，操作系统会维护一个内存区域，这个区域由很多小块内存组成
每一内存小块对应磁盘的一个小单元，比如一个扇区
然后我们对磁盘的 ...

我刚问的问题的关键是： fopen("r+"), fseek(), fwrite() 这样的操作确实
可以不自己读文件到内存， 改， 然后写磁盘。

按理说:
fopen() ->open()
fseek() -> lseek()
fwrite() -> write()

照这样看， 那就是说， “读文件到内存， 改， 然后写磁盘”
这一系列操作是由 write保证的， 也就是操作系统保证的 ？
不知道我这样的理解对否？

或者说， write操作没有读文件到内存， 而是直接操作磁盘， 如下图这样：

原文件在磁盘上：
-----------------------------
|file_part1 | file_part2 |
-----------------------------

write插入操作后在磁盘上：
-----------------------------
|file_part1 | file_part2 |
-----------------------------
                / \
               /   \
         ----------------
         |file_part1.5|
         ----------------

zx_wing

原帖由 sihan 于 2008-1-31 16:18 发表



我刚问的问题的关键是： fopen("r+"), fseek(), fwrite() 这样的操作确实
可以不自己读文件到内存， 改， 然后写磁盘。

按理说:
fopen() ->open()
fseek() -> lseek()
fwrite() -> write()

照 ...

你最初的理解是对的，都是先在内存里做了修改再写回磁盘的。
没有直接写磁盘的说法。

[ 本帖最后由 zx_wing 于 2008-1-31 16:24 编辑 ]

halve

对磁盘的操作，都是根据一个最小单位来进行的，比如扇区，一次读取一个扇区，一次更改一个扇区
根据你的流程
open() 得到这个文件磁盘布局的索引信息，即每个位置的数据存在磁盘哪个扇区上
lseek() 得到文件指定位置处数据对应的扇区位置
write() 修改扇区内容
这个过程中，所有的操作都是作用于磁盘的内存镜像
有可能你要修改的扇区并没有对应的内存镜像
这个时候系统会负责将这个扇区读入内存(总的镜像数目有限制，若没有多余空闲区域，系统会释放一个已经不再使用的镜像)
然后你修改这一小块内存之后，系统会在一个合适的时间将这块内存的内容写入扇区