第26课-库函数方式文件编程

第26课LINUX文件编程

(库函数)库函数基于C函数库的文件编程是独立于具体的操作系统平台的，不管是在Windows、Linux还是其他的操作系统中,都是使用这些函数。使用库函数进行程序设计可提高程序的可移植性。流对于标准的C函数库，它们的操作都是围绕流来进行的。流是一个抽象的概念，当程序需要

数据的时候，就会开启一个通向数据源的流，这个数据源可以是文件，内存，或是网络连接。类似的，当程序需要写入数据的时候，就会开启一个通向目的地的流。这时候你就可以想象数据好像在这其中“流”动一样。流文件指针在系统调用方式实现的文件

中，使用文件描述符（一个整数）来指向一个文件。在库函数方式的文件

中，使用FILE类型来表示一个打开的文件，这个类型中包含了管理文件流的信息。而指向该类型的指针FILE*

则被称之为文件指针。打开文件-fopen函数函数原型：FILE*

fopen(const

char

*filename,const

char

*mode)函数作用：创建一个新的文件/打开一个已有的文件所属头文件：<stdio.h>函数返回值：成功时，返回文件对象指针。失败时返回NULL打开文件-fopen函数函数参数：-filename:文件名（含路径），如”/home/test.c”-mode:打开文件的模式，常见的创建模式有：r,

rbw,

wba,

ab只读方式打开只写方式打开，如果文件不存在，则创建该文件追加方式打开，如果文件不存在，则创建该文件r+,r+b,rb+

读写方式打开w+,w+b,wh+

读写方式打开，如果文件不存在，则创建该文件a+,a+b,ab+

读和追加方式打开。如果文件不存在，则创建该文件关闭文件-fclose函数函数原型：int

fclose(FILE

*fp);函数作用：关闭打开的文件所属头文件：<stdio.h>函数参数：fp:打开的文件指针函数返回值：成功时，返回0。失败时返回EOF手把 你写代码打开/关闭文件读文件-fread函数函数原型：size_t

fread(void

*

ptr,size_t

size,size_t

nmemb,FILE

*

fp);函数作用：从打开的文件中

数据。所属头文件：<stdio.h>函数返回值：返回实际

的块数。读文件-fread函数函数参数：-ptr:读出的数据保存的位置-size:每块数据的长度-nmemb：读多少块数据-fp:打开的文件指针手把 你写代码读文件写文件-fwrite函数函数原型：size_t

fwrite(const

void

*

ptr,size_t

size,size_t

nmemb,FILE

*

fp);函数作用：向打开的文件中写入数据。所属头文件：<stdio.h>函数返回值：返回实际写入的块数。写文件-fwrite函数函数参数：-ptr:待写入的数据保存的位置-size:每块数据的长度-nmemb：写多少块数据-fp:打开的文件指针手把 你写代码写文件定位文件-fseek函数函数原型：int

fseek(FILE

*

fp,long

offset,int

whence)函数作用：调整文件读写位置，作用等同于lseek.所属头文件：<stdio.h>函数返回值：成功时则返回0，错误则返回-1定位文件-fseek函数函数参数：-fp:要调整的文件-whence:从什么位置可以调整SEEK_SET

文件开头SEEK_CUR

当前的读写位置SEEK_END

文件尾-offset：相对调整起始位置的偏移量手把 你写代码定位文件格式化输出-fprintf函数函数原型：int

fprintf(FILE

*

fp

,const

char

*format,....)函数作用：将数据格式化以后输出到文件所属头文件：<stdio.h>函数返回值：成功时则返回参数个数，错误则返回-1格式化输出-fprintf函数函数参数：-fp:要输出的文件-format:需要转化的格式手把 你写代码格式化输出Contents系统调用方式文件编程库函数方式文件编程文件高级编程技术1.阻塞型IO图示+思考？当我们使用read/write

某些文件（比如：管道文件，终端文件）的时候，如果文件暂时满足不了我们的要求。Linux系统该如何处理？例如：我们从键盘终端读入数据，但是这时键盘上没有敲入按键的时候，系统如何处理？阻塞型IO实例演示非阻塞型IO如何将系统默认的阻塞型IO方式修改为非阻塞型IO呢？O_NONBLOCK手把 你写代码非阻塞型IO非阻塞型IO除了在打开文件的时候设置非阻塞标志O_NONBLOCK还有其他的办法来设置非阻塞标志吗？修改文件属性tl函数函数原型：int

fcntl(int

fd,

int

cmd);int

fcntl(int

fd,

int

cmd,

long

arg);int

fcntl(int

fd,

int

cmd,

struct

flock

*lock);函数作用：一个现有的描述符（cmd=F_DUPFD）.获得／设置文件描述符标记(cmd=F_GETFD或F_SETFD).获得／设置文件状态标记(cmd=F_GETFL或F_SETFL).获得／设置异步I/O所

(cmd=F_GETOWN或F_SETOWN).获得／设置记录锁(cmd=F_GETLK,F_SETLK或F_SETLKW).修改文件属性tl函数所属头文件：<fcntl.h>函数参数：-fd:要操作的文件描述符-cmd:对文件的控制命令-arg:

cmd所需要的参数手把 你写代码设置文件标志2.多路复用-select图解：为什么我们需要select?多路复用-select函数函数原型：int

select(int

maxfd,

fd_set

*readfds,

fd_set

*writefds,

fe_set*exceptfds,

const

struct timeval

*timeout)函数作用：同时 多个文件，如果有一个文件满足要求，函数返回。当没有文件满足要求的时候，函数可能阻塞。所属头文件：<unistd.h>返回值：成功时返回满足要求的文件个数，出错时返回-1.多路复用-select函数函数参数：-maxfd:

要

的最大的文件描述符+1-readfds:要进行读-writefds:要进行写的文件集合的文件集合的文件集合-exceptfds：要进行异常-timeout:阻塞时间NULL:一直阻塞0：不阻塞，立即返回特定的时间值：当没有文件满足要求时，阻塞的时间多路复用-select函数Linux系统提供了一系列宏来帮助我们操作文件集合：FD_ZERO(fd_set

*fdset)清空文件集合fdsetFD_SET(intfd,

fd_set

*fdset)将fd所指代的文件加入文件集合fdsetFD_CLR(int

fd,

fd_set

*fdset)将fd所指代的文件从文件集合fdset中去除FD_ISSET(int

fd,

fd_set

*fdset)判断fd所指的文件是否在文件集合fdset中。在调用select后，不满足要求的文件将会被select函数从文件集合中清除掉，仍然留在文件集合中的文件将是满足要求的文件，因此使用FD_ISSET来检测文件是否还在集合中来判断文件是否满足要求。手把 你写代码同时 多个文件3.文件-mmap文件

-mmap函数函数原型：void*

mmap

(void

*addr

,

size_t

len

,

int

prot

,

int

flags

,int

fd

,

off_t

offset

)函数作用：负责把文件内容到进程的虚拟内存空间,通过对这段内存的和修改，来实现对文件的和修改,而不需要再调用read，write等操作。所属头文件：<unistd.h>返回值：

成功时返回的地址。文件-mmap函数函数参数：-addr：指定的起始地址,通常设为NULL,由系统指定-length:-prot:到内存的文件长度。区的保护方式,可以是:PROT_EXEC:PROT_READ:PROT_WRITE:区可被执行区可被区可被写入文件

-mmap函数函数参数：-flags:区的特性,可以是:MAP_SHARED:写入MAP_PRIVATE:对-fd:文件描述符,代表要区的数据会

回文件。区的写入操作不会写回原文件。文件。-offset:

从offset处开始取文件内容来

，通常为0,表示从文件头开始

。文件-munmap函数函数原型：int

munmap(void

*start,size_t

length)函数作用：解除文件所属头文件：<unistd.h>返回值：成功时返回0；失败时返回-1.文件

-munmap函数函数参数：-start:

取消 的地址-length:

取消 的长度手把 你写代码文件4.文件锁图解：为什么我们需要文件锁文件锁-分类排他锁：如果事务T对文件A加上该锁后，则其他事务不能再对A加任任何类型的锁，直到在事务的末尾将资源上的锁为止。获取排他锁的事务既能读数据，又能修改数据。共享锁：如果事务T对数据A加上该锁后，则其他事务只能对A再加共享锁，不能加排他锁，直到已所有共享锁。获准共享锁的事务只能读数据，不能修改数据。文件锁-实现Linux有两种方法可以实现文件锁：使用

fcntl系统调用与使用lockf调用。我们会主要介绍fcntl接口，因为这是最经常用到的接口。文件锁

tl函数原型：int

fcntl

(int

fd,

int

cmd,

struct

flock

*lock);函数作用：对文件锁进行操作所属头文件：<fcntl.h>文件锁

tl函数参数：-cmd：操作锁

令F_SETLK：加锁或。如果加锁失败，则fcntl立即返回，

此时errno被设置为EAGAIN。F_SETLKW：这是F_SETLK的阻塞版本。如果加锁失败，

则使调用进程休眠。F_GETLK：获取文件的加锁信息。注意：该命令并不会为文

件加锁。成功时返回满足要求的文件个数，出错时返回-1.文件锁

tl函数参数：-

struct

flockstruct

flock{shortoff_tl_type;l_