"本章目标-Linux基本文件IO"
在Linux操作系统中,文件是数据存储的基本单元,涵盖了各种类型,包括普通文件、目录文件、设备文件、管道文件、套接字和链接文件。理解文件及其访问方式对于任何Linux开发者来说都是至关重要的。
1. **文件访问基本概念**
文件访问涉及到创建、打开、读取、写入、关闭以及管理文件的各种操作。在Linux中,文件不仅包含传统的文本和二进制数据,还包括特殊类型的文件,如设备文件(如字符设备和块设备)、管道(用于进程间通信)和套接字(用于网络通信)。文件的访问权限决定了哪个用户或进程可以执行这些操作。
2. **文件访问基本API**
Linux提供了系统调用来实现文件操作,例如:
- `open()`:用于创建或打开一个文件。
- `creat()`:创建新文件,如果已存在则覆盖。
- `close()`:关闭已打开的文件描述符。
- `read()` 和 `write()`:分别用于从文件读取数据和向文件写入数据。
- `lseek()`:改变文件读写位置。
- `fcntl()`:用于文件控制,如设置文件锁。
- `access()`:检查文件访问权限。
3. **文件访问的C库函数**
C标准库提供了一组基于流的文件操作函数,它们通常更方便且易用:
- `fopen()`:打开文件并返回文件指针。
- `fclose()`:关闭文件流。
- `fread()` 和 `fwrite()`:流式读写数据。
- `fseek()`:移动文件流的读写位置。
- `fprintf()` 和 `scanf()`:格式化输入/输出。
4. **系统调用API与C库函数的区别**
系统调用直接与内核交互,效率较高但使用相对复杂;而C库函数提供了更高级别的抽象,增加了错误处理和缓冲机制,使得编程更加简洁,但可能会带来一定的性能开销。
5. **文件的创建、打开和关闭**
创建文件通常通过`open()`或`creat()`完成,`open()`允许指定更多选项,如只读、写入或追加模式。打开文件后,系统会返回一个文件描述符,用于后续的读写操作。`close()`用于释放系统资源,关闭文件。
6. **文件读写**
读写文件可使用`read()`和`write()`,它们根据指定的字节数从文件中读取或写入数据。`read()`返回实际读取的字节数,`write()`写入指定数量的字节。
7. **文件的随机存取**
`lseek()`允许在文件中移动读写位置,实现非顺序访问。这对于处理大型文件或需要快速跳转到特定位置的情况非常有用。
8. **文件的访问权限**
文件的权限控制着谁可以读、写或执行文件。Linux使用rwx权限位来表示用户(owner)、组(group)和其他用户(others)的权限。
9. **按字符、字符串和数据块读写**
对于字符读写,可以使用`getc()`和`putc()`,而`fgets()`和`puts()`用于按行读写字符串。`read()`和`write()`适合按数据块操作,能更高效地处理大量数据。
10. **文件属性修改**
`chmod()`函数用于更改文件的权限,`chown()`和`chgrp()`用于改变文件的所有者和组。
掌握这些知识点,开发者就能有效地在Linux环境中进行文件操作,无论是进行简单的文本处理,还是复杂的系统级编程。