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APUE 学习笔记(二) 文件I/O

2024-07-03 02:00:26   229人阅读

1. 文件I/O

对于内核而言，所有打开的文件都通过文件描述符引用，内核不区分文本文件和二进制文件
open函数：O_RDONLY  O_WRONLY  O_RDWR
create函数：
close函数：关闭一个文件时还会释放该进程加在该文件上的所有记录锁
lseek函数：显式地为一个打开的文件设置其偏移量
每个打开的文件都有一个与其相关联的 "当前文件偏移量"，用以度量从文件开始处计算的字节数，通常，读、写操作都从当前文件偏移量处开始，并使偏移量增加所读写的字节数
文件偏移量可以大于文件的当前长度，写该文件会在文件中形成一个空洞，文件中的空洞并不要求在磁盘上占用存储区。
read函数： 实际读到的字节数少于所要求读的字节数 的情况：
(1) 读普通文件时，在读要求字节数之前已达到了文件尾端，比如到达文件尾端之前还有30字节，而要求读100字节，那么下一次read会返回30字节，再下一次返回0
(2) 当从终端设备读时，通常一次最多读一行
(3) 当从网络套字节读时，网络中的缓冲机制可能造成返回值小于所要求读的字节数
(4) 当从管道或FIFO读时，例如 管道包含的字节数少于所需的数量，那么read将只返回实际可用的字节数
(5) 当某一信号造成中断，而已经读了部分数据量时
 
write函数：其返回值要与所写的字节数相同，否则表示出错
 
2.文件共享
内核使用三种数据结构来表示打开的文件
 
(1)每个进程在进程表中都有一个记录项，包含文件描述符表，有一个文件描述符标志和指向文件表项的指针
(2)内核为所有打开文件维护一张文件表，包含 文件状态标志、当前文件偏移量、指向该文件V节点表项的指针
(3)每个打开文件都有一个v节点结构，Linux使用i节点结构
 
 
一个给定的文件只有一个v节点表项
每个进程都有它自己对该文件的当前偏移量
 
3. dup和dup2函数：复制一个现存的文件描述符
函数返回的新描述符与输入参数描述符共享同一个文件表项
 
4.fcntl函数
fcntl函数可以改变已打开的文件的性质
int fcntl(int fd, int cmd, ...)
fcntl函数有5中功能：
(1)复制一个现有的描述符 (cmd = F_DUPFD)
(2)获取/设置文件描述符标记 (cmd = F_GETFD, F_SETFD)
(3)获取/设置文件状态标志 (cmd = F_GETFL, F_SETFL)
(4)获取/设置异步I/O所有权 (cmd = F_GETOWN, F_SETOWN)
(5)获取/设置记录锁 (cmd = F_GETLK, F_SETLK, F_SETLKW)

 


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