Linux文件I/O：lseek系统调用详解

本文主要介绍了Linux系统中的文件I/O操作，特别是lseek系统调用的功能和用法。lseek用于改变文件描述符对应的文件位置指针，实现文件的随机访问。 在计算机系统中，文件是数据持久化的基础，Linux系统支持多种文件类型，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。普通文件可以是文本或二进制形式，目录文件用于组织系统中的文件，设备文件则让I/O设备像普通文件一样操作。此外，还有用于进程间通信的管道文件、网络通信的套接字以及链接文件，后者用于指向同一文件的不同路径。 文件操作的核心在于打开、读写和关闭。在Linux中，open()用于打开文件，creat()用于创建新文件，close()用于关闭文件。读取文件使用read()，写入文件使用write()，而lseek()则允许我们定位到文件的特定位置进行读写。系统调用如fcntl()和access()提供了额外的控制功能，如文件锁和访问权限检查。 相对于系统调用，C库函数如fopen(), fclose(), fread(), fwrite(), fseek()等提供了一种更高级、更易用的接口，它们通常基于流式I/O，适用于标准输入/输出。这些库函数在底层依然会调用相应的系统调用，但提供了更丰富的错误处理和更简洁的语法。 文件访问的基本概念包括文件的读写模式（如只读、只写、追加）、文件描述符（标识打开文件的唯一标识）、文件位置指针（跟踪当前读写位置）。lseek()函数接受三个参数：文件描述符、偏移量和起始位置（ SEEK_SET, SEEK_CUR, SEEK_END 分别表示从文件开头、当前位置和文件末尾开始计算偏移量）。 文件的随机存取是通过lseek()来实现的，它可以将文件位置指针移动到文件的任意位置，然后进行读写操作，这对于处理大文件或需要多次跳转的数据流非常有用。同时，理解文件的访问权限（读、写、执行）也是文件操作的关键，它由chmod()等函数进行设置和修改。 本章内容涵盖了Linux文件系统的基本概念、文件I/O的系统调用API和C库函数，以及如何通过lseek()进行文件的随机访问。学习这些知识对于理解和编写与文件相关的Linux程序至关重要。