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文件IO目的
将数据写入文件中
与标准IO的区别 （为什么要学习文件IO）
标准IO只能操作普通文件和特殊的管道文件
文件IO能操作几乎所有的的文件
缓存区的目的
标准IO有缓存区
文件IO没有缓存区
根据右图描述
标准IO = 文件IO + buffer缓存区
有缓存区的标准IO运行效率更高
没有缓存区的的文件IO实时性更高
系统调用
系统提供给用户的，让用户能够使用底层函数的接口。
因为用户并不能直接调用这些个底层函数，必须通过所谓的"系统调用"这些函数才能调用到底层的函数
既然printf最终调用write，为什么我们只把write称为系统调，不直接把printf称为系统调用呢？
printf在不同的系统中，调用的函数是不一样的
在unix系统中，printf调用的就是write
在windows，调用的就是XXXwrite函数了
来源不同
标准IO
来自c语言的标准库，可以移植到任何支持c语言的系统环境中
文件IO
来自UNIX内核提供的库函数
句柄不同
标准IO
使用的是FILE *流指针来描述文件
文件IO
使用的是int类型，我们称为文件描述符，来描述文件
注意：int类型的文件描述符才是真正描述文件地址的一个变量
问题：明明是int类型，怎么去描述文件地址
stdin,stdout,stderr
三个流文件（默认文件）
void* filearr[n] = {&stdin,&stdout,&stderr}
filearr这个文件指针数组中，默认的存放了3个文件的地址，终端输入文件地址，终端输出文件地址，终端错误文件地址
“标准输入流文件”的地址，被存放在数组中的第0个下标上
“标准输出流文件”的地址，被存放在数组中的第1个下标上
“标准错误流文件”的地址，被存放在数组中的第2个下标上
所以，我们只要给"系统调用"提供下标信息，系统调用函数就会根据下标信息找到对应的文件指针
所以我们把文件在数组中的int类型的下标信息，称为这个文件的描述符
如果获得int类型的描述符
open函数
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode)
功能描述
打开pathname文件，如何打开由flags决定 （比如创建，清空，可读可写等属性）。 如果文件需要创建的话，创建权限值由mode决定
参数1
指定被打开的文件的路径名
参数2
打开时文件的属性
O_RDONLY
文件以只读的形式打开
O_WRONLY
文件以只写的形式打开
O_RDWR
文件以读写的形式打开
O_APPEND
文件以追加的形式打开
O_CREAT
如果文件不存在，则创建文件打开
O_EXCL
若文件存在则打开失败，配合O_CREAT使用
实现效果：若文件不存在则创建文件， 如果存在则什么都不发生
O_NONBLOCK
以非阻塞的形式打开文件
O_TRUNC
若文件存在则清空文件打开
即fopen的第二个参数如果写“w”，那么打开文件为只写打开，如果文件不存在则创建文件，如果文件存在则清空文件后打开
也就是说fopen的第二个参数“w” = open的第二个参数传：O_WRONLY | O_CREAT | O_TUNC
参数3
当第二个参数flags里面拥有O_CREAT属性的时候,此时要求传入第3个参数mode，用来表示文案创建时候的权限，故一般传0664，0666这样的数据
创建文件时未传入权限值，则会以一个随机的权限创建文件
返回值
成功打开文件，返回该值的描述符（int类型）
失败返回-1
open函数返回的文件描述符的取值规则为：最小未使用位置 例：原本打开文件为 0 1 2 3 4 5 此时关闭3号文件，那么描述符就为 ： 0 1 2 4 5 此时，若我们又打开了一个新文件，那么描述符就有：012345
不使用文件时关闭文件
close(fd)
文件IO的输入输出函数
write
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
参数1
文件描述符
参数2
存放有准备写入文件中的数据的地址
参数3
准备写入的数据的数量
注意
该函数是一个数据流函数（字符）
返回值
成功写入数据，返回写入数据的数量
失败返回-1
失败原因：只可能是描述符突然关闭
阻塞型函数
将输入写入的数据，若存满，则会阻塞 直到文件出现空闲内存为止
read
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
功能描述
将fd描述的文件中，最多读取count个字节的数据，然后写入buf中
参数1
文件描述符号
参数2
存放读取到的数据的地址
参数3
最多读取的数据的数量
注意
根据文件描述符的不同，read的行为模式不同，有阻塞的也有非阻塞的
描述符
描述普通文件时：read非阻塞
描述终端时：read阻塞
描述管道文件时：read阻塞
描述套接字时：read阻塞
返回值
成功返回读取到的数据的数量
失败返回-1
没有读取到数据返回0
read实际上根据描述符的文件的不同，行为模式的不同，返回值的意义都是不同的
注意
fread只要读取到文件结束符就会返回0 而read读取到文件结束符不会返回0 只有read读取一次之后发现没有读取到数据才会返回0
3个特殊文件描述符
标准输入流
STDIN_FILENO 或 0
标准输出流
STDOUT_FILENO 或 1
标准错误流
STDERR_FILENO 或 2
重定向函数
dup2
int dup2 = (int oldfd, int newfd);
目标：将标准错误流 STDERR_FILENO， 重定向到err.txt这个文件中
dup2(err.txt, STDERR_FILENO);
解析:
filearr[n] = {&stdin, &stdout, &stderr};
代码int fd = open("./err.txt", ...);执行后filearr将会在最小未使用位置上放置打开的文件
filearr[n] = {&stdin, &stdout, &stderr, &err.xtxt};
当执行代码dup2(err.txt, STDERR_FILENO);
本质上相当于执行 filarr[STDERR_FILENO] = filearr[fd] (同等于filarr[2] = filearr[3])
filearr更新为filearr[n] = {&stdin, &stdout, &err.txt, &err.txt}
此时&stderr被覆盖
perror()函数默认调用STDERR_FILEENO
此时2位置上的文件为err.txt实现了错误信息输出到自定文件中
dup
int dup(int older);
功能描述
将odler，在filearr中的最小未使用位置上，做备份，被返回该位置的值，作为描述符
原本:filearr[n] = {&stdin, &stdout, &stderr};
执行:dup(STDERR_FILENO);
更新后:filearr[n] = {&stdin, &stdout, &stderr, &stderr};(dup 返回3)
当文件2被覆盖后执行dup2(3, STDERR_FILEENO)
即可恢复标准错误流的指向
判断文件是否存在，是否拥有用户可读可写可执行权限
功能描述
判断pathname文件是否拥有mode权限
access
int access(const char *pathname, int mode);
功能描述
判断pathname文件，是否拥有mode权限
参数 pathname
准备判断的文件路径名
参数 mode
F_OK
判断文件是否存在
R_OK
判断文件是否拥有用户可读权限
W_OK
判断文件是否拥有用户可写权限
X_OK
判断文件是否拥有用户可执行权限
返回值
成功判断返回0，失败返回-1
判断文件的类型以及文件是否拥有UGO的3项权限
stat，fstat，lstat
stat
int stat(const char *pathname, struct stat *statbuf);
fstat
int fstat(int fd, struct stat *statbuf);
lstat
int lstat(const char *pathname, struct stat *statbuf);
以上3个函数全都是用来判断文件类型或者判断文件是否拥有某项权限的
区别在于：
stat和fstat
一个使用文件路径名锁定文件，一个使用文件描述符锁定文件
stat和lstat
他俩只有在判断符号链接文件的时候才有区别
当符号链接文件传递给stat的时候，stat会获取到符号链接文件所引用的源文件的属性和类型
当符号链接文件传递给lstat的时候，无论符号连接文件引用的源文件是什么类型，获取到的都是符号连接文件本身的属性和文件
参数 pathname
准备获取属性和类型的文件的路径名
参数 statbuf
用来存放获取到的文件的属性和类型的地址，文件有哪些属性，类型怎么判断。 详见statbuf，结构体如下
struct stat { dev_t st_dev; /* ID of device containing file */ ino_t st_ino; /* Inode number */ mode_t st_mode; /* File type and mode */ nlink_t st_nlink; /* Number of hard links */ uid_t st_uid; /* User ID of owner */ gid_t st_gid; /* Group ID of owner */ dev_t st_rdev; /* Device ID (if special file) */ off_t st_size; /* Total size, in bytes */ blksize_t st_blksize; /* Block size for filesystem I/O */ blkcnt_t st_blocks; /* Number of 512B blocks allocated */ }; 注释说的很明确，文件类型和属性，都在st_mode里面放着
如果通过stat函数判断一个文件是否拥有某项权限
根据 :一个数 | 另一个数 如果没有发生改变的话，则表明该数拥有被按位或的数
权限的宏定义如下 S_ISUID 04000 set-user-ID bit S_ISGID 02000 set-group-ID bit (see below) S_ISVTX 01000 sticky bit (see below) S_IRWXU 00700 owner has read, write, and execute permission S_IRUSR 00400 owner has read permission S_IWUSR 00200 owner has write permission S_IXUSR 00100 owner has execute permission S_IRWXG 00070 group has read, write, and execute permission S_IRGRP 00040 group has read permission S_IWGRP 00020 group has write permission S_IXGRP 00010 group has execute permission S_IRWXO 00007 others (not in group) have read, write, and execute permission S_IROTH 00004 others have read permission S_IWOTH 00002 others have write permission S_IXOTH 00001 others have execute permission
如何判断一个文件的类型
使用以下几个带参宏，来判断文件的类型
S_ISREG(st_mode) is it a regular file?
S_ISDIR(st_mode) directory?
S_ISCHR(st_mode) character device?
S_ISBLK(st_mode) block device?
S_ISFIFO(st_mode) FIFO (named pipe)?
S_ISLNK(st_mode) symbolic link? (Not in POSIX.1-1996.)
S_ISSOCK(st_mode) socket? (Not in POSIX.1-1996.)
只要将st_mode 传入一下几个带参宏里面，就能得到结果
比如说：如果是一个普通文件，那么只哟 S_ISREG(st_mode) 返回1，其他所有带参宏返回0
设置掩码的函数
什么叫做掩码：和文件权限相关一个数据 顾名思义：就是需要遮掩掉某些值的一个码 其实，我们在创建文件时候，我们所指定的权限值，并不是这个文件的最终权限值，而是需要剔除掉掩码当中所设定的哪些权限后，才是文件的最终权限值
如果当前掩码为 0111
文件创建权限为 0666，文件最终权限是 0666
如果当前掩码设置为 0333
文件创建权限为 0666 ，文件最终权限为 0444
当前掩码设置的是 0111
如果，文件创建的时候，创建权限为 0777 ，所以文件最终权限需要扣除掩码的权限，最终权限为 0666
mode_t umask(mode_t cmask);
功能描述：设置当前程序掩码的值
参数 cmask：掩码值
作业： 实现目录下所有文件的复制
#include <myhead.h> #include <dirent.h> int main(int argc, const char *argv[]) { //首先判断目标文件夹是否存在 // if(access("./a", F_OK) == -1) // { // } //打开a目录 struct dirent *dir; DIR *dirp = opendir("./a"); if(NULL == dirp) { perror("opendir"); return -1; } int ret = 0; while(NULL != (dir = readdir(dirp))) { /* char tar_path[32] = {0}; strcat(tar_path, "/"); char org_path[32] = {0}; strcat(org_path, "/"); strcat(tar_path, dir -> d_name); */ if(strcmp(dir -> d_name, ".") == 0 || strcmp(dir -> d_name, "..") == 0){continue;} chdir("./a"); int rfd = open(dir -> d_name, O_RDONLY); chdir(".."); chdir("./b"); int wfd = open(dir -> d_name, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0666); while(1){ char arr[3] = {0}; ret = read(rfd, arr, 3); if(ret <= 0){break;} write(wfd, arr, ret); } chdir(".."); close(rfd); close(wfd); } closedir(dirp); return 0; } 