概述

文件操作符

文件是操作系统的一个重要概念。所有执行I/O操作的系统调用都以文件描述符，一个非负整数，来指代打开的文件。可以用来表示所有类型的已打开文件（pipe,FIFO,socket,终端，设备，普通文件），针对每个进程，文件描述符自成一套。

一般大多数程序都使用三种标准的文件描述符。包括shell。

标准文件描述符

执行文件I/O操作的4个主要系统调用：

• fd = open(pathname,flags,mode) 打开pathname所标识的文件，并返回文件描述符，用以在后面的程序中表示打开的文件。如果文件不存在，则可以设置flags位来决定是否创建新文件，flags还可以确定以什么模式打开文件（只读，只写，读写）。如果文件是新创建的，则可以设置mode参数决定文件的访问模式。如果没有创建新文件，可以忽略mode 参数。
• numread = read(fd,buffer,count) 调用从fd所指代的打开文件，从中读取最多count字节的数据，存至buffer中。read返回实际读取的字节数给numread。实际上，若在一次读取中遇到文件结束符EOF，返回值不等于count。
• numwritten = write(fd,buffer,count) 向fd所指代的文件中写入至多count字节，这些字节来自于buffer中。write返回实际写入的字节数。
• status = close(fd) 在对文件的操作都结束后，调用close(),释放文件描述符以及与之相关的内核资源。与文件相关的内核资源可自行百度操作系统相关知识。

使用以上系统调用可以简单实现一个copy程序，该程序从命令行读取两个参数（源文件path，新文件path），copy一个文件。

程序清单如下：

 1 /* copy.c
 2
 3    Copy the file named argv[1] to a new file named in argv[2].
 4 */
 5 #include <sys/stat.h>
 6 #include <fcntl.h>
 7 #include <stdio.h>
 8 #include <stdlib.h>
 9
10 #ifndef BUF_SIZE        /* Allow "cc -D" to override definition */
11 #define BUF_SIZE 1024
12 #endif
13
14 int
15 main(int argc, char *argv[])
16 {
17     int inputFd, outputFd, openFlags;
18     mode_t filePerms;
19     ssize_t numRead;
20     char buf[BUF_SIZE];
21
22     /* Open input and output files */
23
24     inputFd = open(argv[1], O_RDONLY);
25     if (inputFd == -1) {
26         printf("openning file %s failture",  argv[1]);
27         exit(EXIT_FAILURE);
28     }
29
30     openFlags = O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC;
31     filePerms = S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IWGRP |
32                 S_IROTH | S_IWOTH;      /* rw-rw-rw- */
33     outputFd = open(argv[2], openFlags, filePerms);
34     if (outputFd == -1) {
35         printf("openning file %s failture",  argv[2]);
36         exit(EXIT_FAILURE);
37     }
38
39     /* Transfer data until we encounter end of input or an error */
40
41     while ((numRead = read(inputFd, buf, BUF_SIZE)) > 0)
42         if (write(outputFd, buf, numRead) != numRead) {
43               printf("Can not write whole file!");
44               exit(EXIT_FAILURE);
45         }
46
47     if (numRead == -1) {
48          printf("Read failure!");
49          exit(EXIT_FAILURE);
50     }
51
52     if (close(inputFd) == -1) {
53         printf("close file error!");
54         exit(EXIT_FAILURE);
55     }
56     if (close(outputFd) == -1) {
57         printf("close file error!");
58         exit(EXIT_FAILURE);
59     }
60     exit(EXIT_SUCCESS);
61 }

通用I/O

UNIX I/O模型的显著特点是其输入/输出的通用性概念。这意味着使用上面4个系统调用可以对所有类型的文件执行I/O操作，包括终端之类的设备，因此，仅使用这些系统调用编写的程序将对任何类型的文件有效。

I/O调用详解

open：打开文件

函数原型：int open (const char *pathname, int flags, .../* mode_t mode */)

返回值

调用成功：返回fd文件描述符

调用失败：返回-1 ，置errno为相应的错误标志

pathname

pathname标识要打开的文件， 如果pathname是符号链接，则会自动对其进行解引用。

flags

flags为位掩码，用于指定文件访问模式，常用的如下

O_RDONLY   以只读方式打开

O_WRONLY  以只写方式打开

O_RDWR      以读写方式打开

三种里每次只可以以一种方式打开

其它一些重要的模式：

O_CREATE   如果文件不存在，则创建空文件，一般这种情况下需要提供mode参数，不然新文件的权限将是栈中的随机值