Linux输入输出与文件操作详解

"这篇文档详细介绍了Linux系统中的输入输出与文件操作，主要针对初学者，讲解了使用C/C++进行编程时如何与Linux系统交互。文档涵盖了基于文件指针的缓冲文件操作和基于文件描述符的非缓冲文件操作，内容包括文件的创建、打开、关闭，读写操作，标准输入/输出流，文件定位，获取文件信息以及文件锁定等。此外，还介绍了Linux中不同类型的文件，如普通文件、管道、目录、设备、符号链接和套接字。" 在Linux中，输入输出（I/O）和文件操作是系统编程的基础，对于学习Linux应用编程的学生至关重要。文件操作通常涉及文件的创建、打开、读取、写入和关闭等步骤。C/C++标准库提供了相关的函数支持，例如`fopen()`用于打开或创建文件，`fclose()`用于关闭文件，而`fread()`和`fwrite()`用于读写文件内容。 1. **基于文件指针的文件操作(缓冲)**：这是使用ANSI C标准库函数进行文件操作的方式。`fopen()`函数可以指定文件打开模式，如"r"表示读取，"w"表示写入，"a"表示追加，还可以结合"b"表示二进制模式。文件操作完成后，使用`fclose()`关闭文件指针，确保资源得到释放。`fread()`和`fwrite()`通过文件指针读写文件内容，且数据会被缓存在内存中，提高效率。 2. **标准输入/输出流**：在Linux中，标准输入(`stdin`)、标准输出(`stdout`)和标准错误(`stderr`)是预定义的文件描述符，分别对应于键盘、显示器和错误输出。它们可以用重定向操作符(<, >, 2>)在命令行中改变输入和输出的目标。 3. **基于文件描述符的文件操作(非缓冲)**：文件描述符是Linux内核用来标识打开文件的整数。`open()`用于打开或创建文件，`close()`关闭文件描述符，`read()`和`write()`直接进行读写操作，不经过缓冲。此外，`lseek()`用于文件定位，`fstat()`获取文件信息，`fcntl()`用于文件锁定和描述符管理，`dup()`和`dup2()`复制文件描述符。 4. **文件类型**：在Linux中，各种类型的文件有不同的处理方式。普通文件用于常规数据存储，管道用于进程间通信，目录文件用于组织文件结构，设备文件提供硬件接口，符号链接指向其他文件，套接字用于网络通信。 理解这些基础知识，可以帮助开发者编写与Linux系统交互的程序，例如读取配置文件、日志输出、设备控制等。同时，对于进行系统级编程和嵌入式开发的人员来说，熟悉Linux的I/O模型和文件系统是必不可少的技能。