Unix环境高级编程:文件I/O与描述符管理
"这篇文档是关于UNIX环境高级编程的笔记,主要聚焦于文件I/O、文件系统、进程、线程以及进程间通信等主题。内容包括标准I/O库、高级I/O、文件和目录操作、进程环境、进程控制、线程以及线程控制。文档详细阐述了在UNIX系统中进行高效程序开发所需的关键概念和技术。" 在UNIX系统中,文件I/O是程序与外部世界交互的基础。文件描述符是核心概念之一,它是一个非负整数,用于内核追踪所有打开的文件。每个进程在启动时都有三个默认的文件描述符:0表示标准输入,1表示标准输出,2表示标准错误输出。这些描述符可以用常量STDIN_FILENO、STDOUT_FILENO和STDERR_FILENO来代替,以便代码更具可读性。 复制文件描述符是通过`dup`和`dup2`函数实现的。`dup`函数会返回当前进程中最小的可用文件描述符,并使其与原始描述符指向同一文件表项。而`dup2`函数允许指定目标文件描述符,如果目标描述符已存在且不同,它会先关闭目标描述符,然后创建新连接。如果目标描述符等于源描述符,函数将不做任何操作。 文件的打开操作由`open`函数完成,其参数包括文件路径和操作标志。标志如O_RDONLY、O_WRONLY和O_RDWR分别代表只读、只写和读写模式。其他可选标志如O_APPEND用于追加写入,O_CREAT用于文件不存在时创建,O_EXCL与O_CREAT配合可以确保文件的唯一性,O_NOCTTY防止分配控制终端,O_NOFOLLOW防止跟随符号链接等。 在UNIX环境中,`open`函数还可以接受权限模式`mode`参数,当使用O_CREAT标志时,用于设定新创建文件的访问权限。这些标志和函数提供了灵活的文件操作能力,使开发者能够精确控制对文件系统的访问和操作。 此外,笔记还涵盖了进程和线程的相关知识,包括进程环境、进程控制(如fork、exec家族函数)、线程创建和同步(如pthread_create、pthread_join)以及进程间通信(如管道、信号量、消息队列等)。这些内容构成了UNIX系统编程的核心,对于理解和编写高效、可靠的多线程、多进程应用程序至关重要。
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