Linux基础IO（一）之回顾C语言文件接口
文章目录
- 共识原理
- 回顾C文件接口
- 打开文件的方式
- 以w的方式打开文件
- 以a的方式打开文件
- stdin & stdout & stderr
共识原理
1.文件=内容+属性
就算内容是空的，也会有属性，内容和属性(两者都是数据)都要在磁盘当中保存
2.文件分为 打开的文件 和 没打开的文件
3.打开的文件：
要对文件进行操作的时候，先要把文件 fopen，
那么是谁打开的文件？进程！！— 本质是研究进程和文件的关系！
把一个文件打开就是为了访问这个文件，
访问文件都是通过代码去访问的（读、写、改和对属性做获取操作等）
我们通过执行指令、代码的方式对打开的文件进行访问势必是CPU来执行的。
所以，根据冯诺依曼体系结构，一个文件被打开，该文件一定先被加载到内存。
是属性还是内容被加载进内存？一个文件的属性必须先被加载到内存！
是否加载内容（取决于文件是否需要被读取、修改）
进程 ： 打开的文件 = 1 : n
（比如：Linux操作系统会默认打开stdin，stdout，stderr）
操作系统内部一定存在大量的被打开的文件！
– OS需要管理这些被打开的文件！
– 如何管理？
– 先描述再组织
– 在内核中，一个被打开的文件都必须有自己的文件打开对象，包含文件很多的属性。
struct XXX
{
文件属性;
struct XXX*next;
};
用next指针就可以把文件对象链接起来
所以，我们就可以把文件以链表的形式管理起来！
对打开文件的管理就转换成了对链表的增删查改。
4.没打开的文件：
在哪里放着？
没打开的文件没有人去访问它，
所以它在存储介质上放着 – 最常见的存储介质 -> 磁盘！！！
最关注什么问题？
没有被打开的文件非常多！
文件如何被分门别类地放置好
– 本质：我们需要进行快速的 增删查改
在增删查改文件之前必须得找到文件。（文件路径、文件名等）
所以就是如何存储的问题。
回顾C文件接口
makefile
myfile:myfile.c
gcc -o $@ $^ -std=c99
.PHONY:clean
clean:
rm -rf myfile
fopen要包含的头文件也是stdio.h
所以文件操作默认就在c语言的第一个库函数中
std就是标准的意思，io就是输入输出
一个文件没有被打开时，就在磁盘上。
所以访问文件就是访问磁盘的过程，也就是io的过程
输出到显示器、从键盘输入读取、读取文件等都叫io。
返回值是FILE*，文件指针(文件句柄)。
打开了一个文件用完之后就可以关闭文件了。
以写的方式打开文件，系统就会新建这个文件(权限默认普通文件的权限)
myfile.c
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
FILE*fp=fopen("log.txt","w");
if(fp==NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
fclose(fp);
return 0;
}
打开文件的路径和文件名，如果前面没有带路径就是默认的log.txt,
或者在Linux中 ./log.txt ，表示默认在当前路径下新建一个文件
带了路径就去指定路径下创建，当前路径指进程的当前路径。
如果更改了当前进程的cwd，就可以把文件新建到其他目录。
验证：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
printf("Pid:%d\n",getpid());
FILE*fp=fopen("log.txt","w");
if(fp==NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
fclose(fp);
sleep(1000);
return 0;
}
cwd 当前进程的工作路径
所以新建的文件就会新建在 pwd 的路径下。
如何修改当前进程的工作目录?
chdir
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
chdir("/home/lll");
printf("Pid:%d\n",getpid());
FILE*fp=fopen("log.txt","w");
if(fp==NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
fclose(fp);
sleep(1000);
return 0;
}
打开文件的方式
以w的方式打开文件
向文件流当中写入指定大小的、和指定地址的字节流数据、信息流数据、字符串等
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main()
{
printf("Pid:%d\n",getpid());
FILE*fp=fopen("log.txt","w");
if(fp==NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
const char*msg="Hello linux";
fwrite(msg,strlen(msg),1,fp);
fclose(fp);
return 0;
}
把msg里面的字符串改成了 abcd
如果文件不存在就创建文件，如果文件存在，就先把文件内容清空。
w:写入之前，都会对文件进行清空处理！
把 Hello Linux 重定向到 log.txt 中（输出重定向）
本质就是以写的方式打开并写入（w）。
先清空再写入
>log.txt 也可以清空文件，因为重定向符号一定先把文件以 ‘w’ 的方式打开，
所以里面的内容一定先会被清空，再被写入。
验证：把文件以写的方式打开后直接关闭
strlen(msg) 要不要加1呢
验证：先把 strlen +1，运行后，出现了乱码。
很明显这个乱码就是 \0 ，\0 是可以被写入的，
因为它也是字符，不过是不可显字符，
被 vim 这种文本编辑器就会被解释为乱码。
所以，要不要+1呢？
不要！字符串以 \0 结尾，是c语言的规定，和文件没有关系。
以a的方式打开文件
如果文件不存在就先创建这个文件，然后在文件的结尾去写。（追加写!）
所以 >> 是以 a 方式打开（追加写），> 是以 w 方式打开（清空并从头写）。
Linux下一切皆文件！！！！—— TODO
stdin & stdout & stderr
C默认会打开三个输入输出流，分别是stdin, stdout, stderr
C++默认也会打开三个输入输出流，分别是 cin, cout, cerr
结论：如果我们像向显示器打印，我们就可以向这些文件流写入。
仔细观察发现，这三个流的类型都是FILE*, fopen返回值类型，文件指针
fwrite例：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main()
{
printf("Pid:%d\n",getpid());
FILE*fp=fopen("log.txt","a");
if(fp==NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
const char*msg="abcd\n";
fwrite(msg,strlen(msg),1,stdout);
fclose(fp);
return 0;
}
fprintf例：
fwrite(msg,strlen(msg),1,stdout); --> fprintf(stdout,"%s:%d\n",msg,1234);
