Linux下C语言编程--文件的操作

sjhf

                前言:
    我们在这一节将要讨论linux下文件操作的各个函数.
1.文件的创建和读写
2.文件的各个属性
3.目录文件的操作
4.管道文件
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1。文件的创建和读写
    我假设你已经知道了标准级的文件操作的各个函数(fopen,fread,fwrite等等).当然如果你不清楚的话也不要着急.我们讨论的系统级的文件操作实际上是为标准级文件操作服务的.
当我们需要打开一个文件进行读写操作的时候,我们可以使用系统调用函数open.使用完成以后我们调用另外一个close函数进行关闭操作.
        #include
        #include
        #include
        #include
       
        int open(const char *pathname,int flags);
        int open(const char *pathname,int flags,mode_t mode);
        int close(int fd);
open函数有两个形式.其中pathname是我们要打开的文件名(包含路径名称,缺省是认为在当前路径下面).flags可以去下面的一个值或者是几个值的组合.
O_RDONLY:以只读的方式打开文件.
O_WRONLY:以只写的方式打开文件.
O_RDWR:以读写的方式打开文件.
O_APPEND:以追加的方式打开文件.
O_CREAT:创建一个文件.
O_EXEC:如果使用了O_CREAT而且文件已经存在,就会发生一个错误.
O_NOBLOCK:以非阻塞的方式打开一个文件.
O_TRUNC:如果文件已经存在,则删除文件的内容.
前面三个标志只能使用任意的一个.如果使用了O_CREAT标志,那么我们要使用open的第二种形式.还要指定mode标志,用来表示文件的访问权限.mode可以是以下情况的组合.
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S_IRUSR                用户可以读        S_IWUSR                用户可以写
S_IXUSR                用户可以执行        S_IRWXU                用户可以读写执行
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S_IRGRP                组可以读        S_IWGRP                组可以写
S_IXGRP                组可以执行        S_IRWXG                组可以读写执行
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S_IROTH         其他人可以读    S_IWOTH         其他人可以写
S_IXOTH         其他人可以执行  S_IRWXO         其他人可以读写执行
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S_ISUID                设置用户执行ID  S_ISGID                设置组的执行ID
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我们也可以用数字来代表各个位的标志.Linux总共用5个数字来表示文件的各种权限.
00000.第一位表示设置用户ID.第二位表示设置组ID,第三位表示用户自己的权限位,第四位表示组的权限,最后一位表示其他人的权限.
每个数字可以取1(执行权限),2(写权限),4(读权限),0(什么也没有)或者是这几个值的和.
比如我们要创建一个用户读写执行,组没有权限,其他人读执行的文件.设置用户ID位那么我们可以使用的模式是--1(设置用户ID)0(组没有设置)7(1+2+4)0(没有权限,使用缺省)5(1+4)即10705:
open("temp",O_CREAT,10705);
如果我们打开文件成功,open会返回一个文件描述符.我们以后对文件的所有操作就可以对这个文件描述符进行操作了.
当我们操作完成以后,我们要关闭文件了,只要调用close就可以了,其中fd是我们要关闭的文件描述符.
文件打开了以后,我们就要对文件进行读写了.我们可以调用函数read和write进行文件的读写.
        #include
        ssize_t  read(int fd, void *buffer,size_t count);
        ssize_t write(int fd, const void *buffer,size_t count);
fd是我们要进行读写操作的文件描述符,buffer是我们要写入文件内容或读出文件内容的内存地址.count是我们要读写的字节数.
对于普通的文件read从指定的文件(fd)中读取count字节到buffer缓冲区中(记住我们必须提供一个足够大的缓冲区),同时返回count.
如果read读到了文件的结尾或者被一个信号所中断,返回值会小于count.如果是由信号中断引起返回,而且没有返回数据,read会返回-1,且设置errno为EINTR.当程序读到了文件结尾的时候,read会返回0.
write从buffer中写count字节到文件fd中,成功时返回实际所写的字节数.
下面我们学习一个实例,这个实例用来拷贝文件.
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define                BUFFER_SIZE        1024
int main(int argc,char **argv)
{

int from_fd,to_fd;
int bytes_read,bytes_write;
char buffer[BUFFER_SIZE];
char *ptr;
if(argc!=3)
  {
        fprintf(stderr,"Usage:%s fromfile tofile\n\a",argv[0]);
        exit(1);
  }
/*        打开源文件        */
if((from_fd=open(argv[1],O_RDONLY))==-1)
  {
        fprintf(stderr,"Open %s Error:%s\n",argv[1],strerror(errno));
        exit(1);
}
/*        创建目的文件        */
if((to_fd=open(argv[2],O_WRONLY|O_CREAT,S_IRUSR|S_IWUSR))==-1)
  {
        fprintf(stderr,"Open %s Error:%s\n",argv[2],strerror(errno));
        exit(1);
}

/*        以下代码是一个经典的拷贝文件的代码        */
while(bytes_read=read(from_fd,buffer,BUFFER_SIZE))
{
/*        一个致命的错误发生了        */
   if((bytes_read==-1)&&(errno!=EINTR)) break;
   else if(bytes_read>0)
       {
          ptr=buffer;
          while(bytes_write=write(to_fd,ptr,bytes_read))
           {
/*        一个致命错误发生了        */
             if((bytes_write==-1)&&(errno!=EINTR))break;
/*        写完了所有读的字节        */
             else if(bytes_write==bytes_read) break;
/*        只写了一部分,继续写        */
             else if(bytes_write>0)
                 {
                             ptr+=bytes_write;
                          bytes_read-=bytes_write;
                 }
                 }
/*        写的时候发生的致命错误        */
         if(bytes_write==-1)break;
       }
  }
close(from_fd);
close(to_fd);
exit(0);
}
2。文件的各个属性
    文件具有各种各样的属性,除了我们上面所知道的文件权限以外,文件还有创建时间,大小等等属性.
有时侯我们要判断文件是否可以进行某种操作(读,写等等).这个时候我们可以使用access函数.
        #include
       
        int access(const char *pathname,int mode);
pathname:是文件名称,mode是我们要判断的属性.可以取以下值或者是他们的组合.
R_OK文件可以读,W_OK文件可以写,X_OK文件可以执行,F_OK文件存在.当我们测试成功时,函数返回0,否则如果有一个条件不符时,返回-1.
如果我们要获得文件的其他属性,我们可以使用函数stat或者fstat.
        #include
        #include
        int stat(const char *file_name,struct stat *buf);
        int fstat(int filedes,struct stat *buf);
struct stat {
        dev_t                st_dev;                /* 设备   */
        ino_t                st_ino;                /* 节点   */       
        mode_t                st_mode;        /* 模式   */
        nlink_t                st_nlink;        /* 硬连接 */
        uid_t                st_uid;                /* 用户ID */
        gid_t                st_gid;                /* 组ID   */
        dev_t                st_rdev;        /* 设备类型 */
        off_t                st_off;                /* 文件字节数 */
        unsigned long         st_blksize;        /* 块大小 */
        unsigned long        st_blocks;        /* 块数          */
        time_t                st_atime;        /* 最后一次访问时间 */
        time_t                st_mtime;        /* 最后一次修改时间 */
        time_t                st_ctime;        /* 最后一次改变时间(指属性) */
};
stat用来判断没有打开的文件,而fstat用来判断打开的文件.我们使用最多的属性是st_mode.通过着属性我们可以判断给定的文件是一个普通文件还是一个目录,连接等等.可以使用下面几个宏来判断.
S_ISLNK(st_mode):是否是一个连接.S_ISREG是否是一个常规文件.S_ISDIR是否是一个目录S_ISCHR是否是一个
字符设备.S_ISBLK是否是一个块设备S_ISFIFO是否 是一个FIFO文件.S_ISSOCK是否是一个SOCKET文件. 我们会在下面说明
如何使用这几个宏的.
3。目录文件的操作
    在我们编写程序的时候，有时候会要得到我们当前的工作路径。C库函数提供了getcwd来解决这个问题。
        #include
       
        char *getcwd(char *buffer,size_t size);
我们提供一个size大小的buffer,getcwd会把我们当前的路径考到buffer中.如果buffer太小,函数会返回-1和一个错误号.
Linux提供了大量的目录操作函数,我们学习几个比较简单和常用的函数.
        #include
        #include
        #include
        #include
        #include
        int mkdir(const char *path,mode_t mode);
        DIR *opendir(const char *path);
        struct dirent *readdir(DIR *dir);
        void rewinddir(DIR *dir);
        off_t telldir(DIR *dir);
        void  seekdir(DIR *dir,off_t off);
        int closedir(DIR *dir);
struct dirent {
        long         d_ino;
        off_t         d_off;
        unsigned short d_reclen;
        char         d_name[NAME_MAX+1];        /* 文件名称        */
mkdir很容易就是我们创建一个目录,opendir打开一个目录为以后读做准备.readdir读一个打开的目录.rewinddir是用来
重读目录的和我们学的rewind函数一样.closedir是关闭一个目录.telldir和seekdir类似与ftee和fseek函数.
下面我们开发一个小程序,这个程序有一个参数.如果这个参数是一个文件名,我们输出这个文件的大小和最后修改的时间,如果是一个目录我们输出这个目录下所有文件的大小和修改时间.
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
static int get_file_size_time(const char *filename)
{
struct stat statbuf;

if(stat(filename,&statbuf)==-1)
  {
        printf("Get stat on %s Error:%s\n",
                filename,strerror(errno));
        return(-1);
  }
  
if(S_ISDIR(statbuf.st_mode))return(1);
if(S_ISREG(statbuf.st_mode))
        printf("%s size:%ld bytes\tmodified at %s",
                filename,statbuf.st_size,ctime(&statbuf.st_mtime));        
       
return(0);
}
int main(int argc,char **argv)
{
DIR *dirp;
struct dirent *direntp;
int stats;
if(argc!=2)
  {
        printf("Usage:%s filename\n\a",argv[0]);
        exit(1);
  }
if(((stats=get_file_size_time(argv[1]))==0)||(stats==-1))exit(1);

if((dirp=opendir(argv[1]))==NULL)
{
        printf("Open Directory %s Error:%s\n",
                argv[1],strerror(errno));
        exit(1);
}
while((direntp=readdir(dirp))!=NULL)
   if(get_file_size_time(direntp-
closedir(dirp);
exit(1);
}
4。管道文件
    Linux提供了许多的过滤和重定向程序,比如more cat
等等.还提供了 |
#define  BUFFER_SIZE        1024
int main(int argc,char **argv)
{
int fd;
char buffer[BUFFER_SIZE];
if(argc!=2)
  {
        fprintf(stderr,"Usage:%s outfilename\n\a",argv[0]);
        exit(1);
  }
if((fd=open(argv[1],O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,S_IRUSR|S_IWUSR))==-1)
  {
        fprintf(stderr,"Open %s Error:%s\n\a",argv[1],strerror(errno));
        exit(1);
  }
if(dup2(fd,STDOUT_FILENO)==-1)
  {
        fprintf(stderr,"Redirect Standard Out Error:%s\n\a",strerror(errno));
        exit(1);
  }
fprintf(stderr,"Now,please input string");
fprintf(stderr,"(To quit use CTRL+D)\n");  
while(1)
  {
    fgets(buffer,BUFFER_SIZE,stdin);
    if(feof(stdin))break;
    write(STDOUT_FILENO,buffer,strlen(buffer));
}
exit(0);
}
好了,文件一章我们就暂时先讨论到这里,学习好了文件的操作我们其实已经可以写出一些比较有用的程序了.我们可以编写一个实现例如dir,mkdir,cp,mv等等常用的文件操作命令了.
想不想自己写几个试一试呢?
               

本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u3/93926/showart_1873475.html