Linux操作系统下C语言编程入门（电子书）

Linux操作系统下c语言编程入门 3) Linux 4程序设计入门-文件操作 Linux下文件的操作 前言: 我们在这一节将要讨论lnux下文件操作的各个函数 文件的创建和读写 文件的各个属性 目录文件的操作 管道文件 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dose函数进行关闭操作 #include <unistd. h> #include <sys/types. h #include <sys/stat. h> int open (const char *pathname int flags) int open(const char *pathname int fags, 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)fags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 CREATE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 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 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 第11页共84页

Linux 操作系统下 c 语言编程入门 3)Linux 程序设计入门--文件操作 Linux 下文件的操作 前言: 我们在这一节将要讨论 linux 下文件操作的各个函数. 文件的创建和读写 文件的各个属性 目录文件的操作 管道文件 ---------------------------------------------------------------------------- ---- 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 <fcntl.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> 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_CREATE 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. ----------------------------------------------------------------- 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 ----------------------------------------------------------------- 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 ----------------------------------------------------------------- 第 11 页 共 84 页

Linux操作系统下c语言编程入门 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 S_ ISUID设置用户执行 ID S ISGID设置组的执行ID 我们也可以用数字来代表各个位的标志LnuX总共用5个数字来表示文件的各种权限 0000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cose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wrte进行文件的 读写 #include <unistd. h ssize_t read( int fd, void*buffer, size_t count); ze_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buer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ermo为 EINTR当程序读到了文件 结尾的时候,read会返回0. Wrte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 <unistd.h> #include <stdio. h> #include <sys/types. h> #include <sys/stat. h> #indlude <errno. h> #include <string. h> #define BUFFER SIzE 1024 int main(int argc, char **argv) int from fa to fd int bytes_read, bytes_write 第12页共84页

Linux 操作系统下 c 语言编程入门 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 ----------------------------------------------------------------- S_ISUID 设置用户执行 ID S_ISGID 设置组的执行 ID ----------------------------------------------------------------- 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 <unistd.h> 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 <unistd.h> #include <fcntl.h> #include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <errno.h> #include <string.h> #define BUFFER_SIZE 1024 int main(int argc,char **argv) { int from_fd,to_fd; int bytes_read,bytes_write; 第 12 页 共 84 页

Linux操作系统下c语言编程入门 char buffer[BUFFER_SIZE] fprintf(stderr, " Usage: %s fromfile toile\n a,argoN /*打开源文件* if((from_fd=open(argv[1],o_RDONLY==-1) fprintf(stderr, Open %S Error: %s\",argv[ 1],strerror(erno /*创建目的文件* f(tofd=open(argv2],oWRONLYoCREAT,s_IRUSRSIWUSR)==-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, buffe BUFFER_SIZD)) /*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* 第13页共84页

Linux 操作系统下 c 语言编程入门 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; } } 第 13 页 共 84 页

Linux操作系统下c语言编程入门 close(from_fd) close(to fd) 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ace ss函数 #include <unistd. h> 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 R_OK文件可以读,W_QK文件可以写OK文件可以执行,FOK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 <sys/stat h #include <unistd. h int stat(const char *file_name, struct stat *buf); int fstat(int filedes, struct stat *buf): st dev;/*设备* ino t st ino;/*节点* ode t st mode;/*模式掣 nlink t st nlink;/*硬连接* uid t st uid;/*用户ID* jid_t st gid;/*组ID* dey t st rdev;/*设备类型*/ off t st off;/*文件字节数* long st_blksize;/*块大小 /*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 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get cwd来解决这个问题 第14页共84页

Linux 操作系统下 c 语言编程入门 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 acce ss 函数. #include <unistd.h> 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 <sys/stat.h> #include <unistd.h> 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 get cwd 来解决这个问题。 第 14 页 共 84 页

Linux操作系统下c语言编程入门 #include <unistd. h> 我们提供一个sze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 <dirent.h> #include <unistd. h> #include <fcntl. h> #include <sys/types. h int mkdir(const char *path, mode _ t mode): struct dirent *readdir(diR 'dir) off_t telldir(dirdir; oid seekdir dir dir off_t off) int closedir(DiR* dir) struct dirent t off_t d off signed short d_ reeler char d_name[NAME_MAX+1];/*文件名称* mkdr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 打开的目录 rewinddir是用来重读目录的和我们学的 rewind函数一样 cosedir是关闭 一个目录 tellin和 seek类似与fee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 <unistd. h> #include <stdio h> #indlude <errno h> #include <sys/types. h> #include <sys/ stath> #include <dirent. h #include <time. h static int get_file_ size_time(const char *filename) if(stat(filename, &statbuf)==-1) printf("Get stat on %s Error: %s\n filename strerror errno)) return (-1); 第15页共84页

Linux 操作系统下 c 语言编程入门 #include <unistd.h> 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 <dirent.h> #include <unistd.h> #include <fcntl.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> 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 <unistd.h> #include <stdio.h> #include <errno.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <dirent.h> #include <time.h> 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); 第 15 页 共 84 页