Linux系统函数之IO函数

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1.标准C库IO函数工作流程

标准C库IO函数工作流程.png

  • IO缓冲区的作用？
    • 大部分硬盘都是机械硬盘，读取寻道时间和写入寻道时间都是在毫秒级ms；
    • 相对来说，内存读写速度都非常块，因为内存属于电子设备，读写速度是纳秒级ns；
    • 两者之间的读写速度相差一百万倍；

2.标准C库函数与Linux系统函数之间的关系

标准C库函数与Linux系统函数关系.png
IO缓冲区的作用.png

3.虚拟地址空间

虚拟地址空间.png

  • 程序运行以后，首先，每个进程都会创建各自独立的虚拟地址空间。接着，CPU执行代码时(实质是CPU中的MMU将虚拟地址空间中的数据映射到物理内存中，然后在物理内存中进行数据处理)，其实是在物理内存中进行数据处理的。
  • 虚拟地址空间的优点：在虚拟地址空间中的堆空间中申请了20M堆空间。为了能在物理内存中进行数据处理，需要将虚拟地址空间中的数据映射到物理内存中。但是，物理内存中没有连续的20M内存空间。然而，使用了这种映射机制后，可以将物理内存中不连续的20M内存空间连接到一起。例如：C++的STL中的vector内存地址是连续的，但是deque的内存地址是不连续的，却可以通过映射机制能够保证内存地址是连续的。

4.文件描述符表

内核区中的进程管理.png

  • 标准输入stdin文件描述符0、标准输出stdout文件描述符1、标准错误stderr文件描述符2。
  • 文件描述符的作用：通过文件描述符来寻找对应的磁盘文件。
  • 进程控制块pcb:本质就是一个结构体。
  • 一个进程有一个文件描述符表，前三个默认被占用了。

5.Linux系统文件IO函数

  • open函数原型：

    • int open(const char *pathname, int flags);
    • int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

  • 参数：

    • flags参数为一个32位整数：必选参数O_RDONLY, O_WRONLY, O_RDWR

    • 可选参数：

      • 创建文件：O_CREAT
        • 创建文件时检查文件是否存在：O_EXCL
        • 如果文件存在，返回-1
        • 必选与O_CREAT一起使用
      • 追加文件：O_APPEND
      • 文件截断：O_TRUNC
      • 设置非阻塞：O_NONBLOCK

    • mode: mode & ~umask(0777 & ~0002)

        /************************************************************************
      > Author: CurryCoder
      > Mail: 1217096231@qq.com 
      > Created Time: 2020年07月04日 星期六 21时08分31秒
  ************************************************************************/

  #include <sys/types.h>
  #include <sys/stat.h>
  #include <fcntl.h>
  #include <stdio.h>
  #include <unistd.h>


    int main(int argc, const char* argv[]){
        // 打开一个文件hello
        int fd = open("hello", O_RDWR | O_CREAT, 0777);
        if(fd == -1){
            printf("打开失败\n");
        }

        close(fd);
        return 0;
    }
```

  • read函数原型：

    • ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
    • 参数：
      • fd：open函数的返回值
      • buf：缓冲区，存储要读取的数据
      • count：缓冲区能存储的最大字节数sizeof(buf)
    • 返回值：
      • -1：失败
      • 成功：
        • >0：读出的字节数
        • =0：文件读完了

  • write函数原型：

    • ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
    • 参数：
      • fd：open函数的返回值
      • buf：要写到文件中的数据
      • count：strlen(buf)
    • 返回值：
      • -1：失败
      • >0：写入到文件中的字节数 
/************************************************************************
    > File Name: read_write.c
    > Author: CurryCoder
    > Mail: 1217096231@qq.com 
    > Created Time: 2020年07月04日 星期六 21时34分47秒
************************************************************************/

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>

int main(int argc,const char* argv[]){
    // 打开文件
    int fd = open("english.txt",O_RDWR);
    printf("fd = %d\n",fd);

    // 打开另一个文件，写操作
    int fd1 = open("temp", O_WRONLY | O_CREAT, 0664);
    printf("fd1 = %d\n", fd1);

    // read
    char buf[4096]; 
    int len = read(fd, buf, sizeof(buf));
    while(len > 0){
        // 数据写入文件中
        int ret = write(fd1, buf, len);
        printf("ret = %d\n", ret);
        // read
        len = read(fd, buf, sizeof(buf));
    }

    close(fd);
    close(fd1);    
    return 0;
}
  • lseek函数原型：
    • off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
    • whence参数：
      • SEEK_SET
      • SEEK_CUR
      • SEEK_END
    • 使用：
      • a.文件指针移动到头部；
        • lseek(fd, 0, SEEK_SET);
      • b.获取文件指针当前的位置；
        • int len = lseek(fd, 0, SEEK_CUR);
      • c.获取文件长度；
        • int len = lseek(fd, 0, SEEK_END);
    • 文件的拓展：
      • 文件原大小为100K，现在括扩展为1100K：lseek(fd, 1000, SEEK_END);
      • 最后，做一次写操作：write(fd, "a", 1); 
/************************************************************************
    > File Name: lessk.c
    > Author: CurryCoder
    > Mail: 1217096231@qq.com 
    > Created Time: 2020年07月05日 星期日 10时40分22秒
************************************************************************/

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>

int main(int argc, const char* argv[]){
    int fd = open("english.txt", O_RDWR);
    if(fd == -1){
        perror("open error");
        exit(1);
    }

    // 文件拓展
    int len = lseek(fd, 1000, SEEK_END);
    write(fd, "a", 1);
    printf("len=%d\n", len);
    close(fd);
    return 0;
}

6.perror和errno

全局变量errno.png

  • 全局变量：errno，不同的值，对应不同的错误信息。
  • perror():打印错误的函数
    ```c
    /****

    File Name: read_write.c
    Author: CurryCoder
    Mail: 1217096231@qq.com
    Created Time: 2020年07月04日 星期六 21时34分47秒

  • ***/

include <stdio.h>

include <unistd.h>

include <stdlib.h>

include <sys/types.h>

include <sys/stat.h>

include <string.h>

include <fcntl.h>

int main(int argc,const char* argv[]){
// 打开文件
int fd = open("english",O_RDWR);
printf("fd = %d\n",fd);

if(fd == -1){
    perror("open error");
}

// 打开另一个文件，写操作
int fd1 = open("temp", O_WRONLY | O_CREAT, 0664);
printf("fd1 = %d\n", fd1);

// read
char buf[4096]; 
int len = read(fd, buf, sizeof(buf));
while(len > 0){
    // 数据写入文件中
    int ret = write(fd1, buf, len);
    printf("ret = %d\n", ret);
    // read
    len = read(fd, buf, sizeof(buf));
}
close(fd);
close(fd1);
return 0;

}

#### 7.阻塞和非阻塞
- **阻塞读终端程序分析**：默认bash是前台程序，./a.out启动了一个程序，前台程序变成了./a.out，bash变成了后台程序。./a.out等待用户输入10个字符，实际输入的字符个数\>10，剩下的字符还在缓冲区中。read函数解除阻塞，读缓冲区数据，执行write函数，./a.out程序结束执行。bash从后台程序变成了前台程序，然后检查到了缓冲区中剩余的字符，将字符作为shell命令去做解析。
```c
/************************************************************************
    > File Name: block_read.c
    > Author: CurryCoder
    > Mail: 1217096231@qq.com 
    > Created Time: 2020年07月05日 星期日 10时56分01秒
************************************************************************/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

// 阻塞读终端
int main(void){
    char buf[10];
    int n;
    n = read(STDIN_FILENO, buf,10);
    if(n < 0){
        perror("read STDIN_FIFLENO");
        exit(1);
    }
    write(STDOUT_FILENO, buf, n);
    return 0;
}
  • 非阻塞读终端程序
    ```c
    /****

    File Name: unblock_read.c
    Author: CurryCoder
    Mail: 1217096231@qq.com
    Created Time: 2020年07月05日 星期日 11时15分32秒

  • ***/

include <stdio.h>

include <unistd.h>

include <fcntl.h>

include <string.h>

include <errno.h>

include <stdlib.h>

define MSG_TRY "try again\n"

// 非阻塞读终端
int main(void){
char buf[10];
int fd, n;
// /dev/tty---->当前打开的终端设备
fd = open("/dev/tty", O_RDONLY | O_NONBLOCK);
if(fd < 0){
perror("open /dev/tty");
exit(1);
}
tryagain:
n = read(fd, buf,10);
if(n < 0){
// 如果write为非阻塞，但是没有数据可读，此时全局变量errno被设置为EAGAIN
if(errno == EAGAIN){
sleep(3);
write(STDOUT_FILENO, MSG_TRY, strlen(MSG_TRY));
goto tryagain;
}
perror("read /dev/tty");
exit(1);
}
write(STDOUT_FILENO, buf, n);
close(fd);
return 0;
}

- 阻塞和非阻塞是文件的属性还是系统文件IO函数的属性？答案：**文件的属性**。
    - 普通文件：例如：hello.c默认不阻塞
    - 终端设备：/dev/tty，默认阻塞
    - 管道/套接字：默认阻塞

#### 8.stat/lstat函数
- stat函数原型：
    - int stat(const char *pathname, struct stat *buf);
    - struct stat
    ```c
    struct stat {
                dev_t     st_dev;         // 文件的设备编号
                ino_t     st_ino;         // 节点
                mode_t    st_mode;        // 重点：文件的类型和存取的权限
                nlink_t   st_nlink;       // 连接到该文件的硬链接数目，刚建立的文件值为1
                uid_t     st_uid;         // 重点：用户ID
                gid_t     st_gid;         // 重点：用户组ID
                dev_t     st_rdev;        // 设备类型，若此文件为设备文件，则为其设备编号
                off_t     st_size;        // 重点：文件字节数(文件大小)
                blksize_t st_blksize;     // 块大小(文件系统的I/O缓冲区大小)
                blkcnt_t  st_blocks;      // 块数
                struct timespec st_atim;  // 最后一次访问时间
                struct timespec st_mtim;  // 重点：最后一次修改时间
                struct timespec st_ctim;  // 最后一次改变时间(指属性)
        };
    ```

- 获取文件大小示例程序：
```c
/************************************************************************
    > File Name: stat.c
    > Author: CurryCoder
    > Mail: 1217096231@qq.com 
    > Created Time: 2020年07月05日 星期日 11时48分58秒
************************************************************************/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <string.h>

int main(int argc, const char* argv[]){
    struct stat st;
    int ret = stat("english.txt",&st);
    if(ret == -1){
        perror("stat error");
        exit(1);
    }
    printf("file size=%ld\n", st.st_size);
    return 0;
}
  • st_mode[16位整数]
    • 0-2bit--其他人权限
      • S_IROTH 00004(八进制表示) 读权限
      • S_IWOTH 00002 写权限
      • S_IXOTH 00001 执行权限
      • S_IRWXO 00007 掩码，过滤st_mode中除其他人权限以外的信息
    • 3-5bit--所属组权限
      • S_IRGRP 00040 读权限
      • S_IWGRP 00020 写权限
      • S_IXGRP 00010 执行权限
      • S_IRWXG 00070 掩码，过滤st_mode中除所属组权限以外的信息
    • 6-8bit--文件所有者权限
      • S_IRUSR 00400 读权限
      • S_IWUSR 00200 写权限
      • S_IXUSR 00100 执行权限
      • S_IRWXU 00700 掩码，过滤st_mode中除文件所有者权限以外的信息
    • 12-15bit--文件类型
      • S_IFSOCK 0140000 套接字
      • S_IFLNK 0120000 符号链接(软链接)
      • S_IFREG 0100000 普通文件
      • S_IFBLK 0060000 块设备
      • S_IFDIR 0040000 目录
      • S_IFCHR 0020000 字符设备
      • S_IFIFO 0010000 管道
      • S_IFMT 0170000 掩码，过滤st_mode中除文件类型以外的信息 
/************************************************************************
    > File Name: stat.c
    > Author: CurryCoder
    > Mail: 1217096231@qq.com 
    > Created Time: 2020年07月05日 星期日 11时48分58秒
************************************************************************/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <string.h>

int main(int argc, const char* argv[]){
    struct stat st;
    int ret = stat("english.txt",&st);
    if(ret == -1){
        perror("stat error");
        exit(1);
    }

    printf("file size=%ld\n", st.st_size);
    // 文件类型--判断是否为普通文件
    if((st.st_mode & S_IFMT) == S_IFREG){
        printf("这个文件是一个普通文件\n");
    }
    // 文件所有者操作权限
    if(st.st_mode & S_IRUSR){
        printf("    r\n");
    }
    if(st.st_mode & S_IWUSR){
        printf("    w\n");
    }
    if(st.st_mode & S_IXUSR){
        printf("    x\n");
    }
    return 0;
}

st_mode.png

  • lstat函数原型：
    • int lstat(const char *pathname, struct stat *buf);
      • struct stat 
struct stat {
            dev_t     st_dev;         // 文件的设备编号
            ino_t     st_ino;         // 节点
            mode_t    st_mode;        // 重点：文件的类型和存取的权限
            nlink_t   st_nlink;       // 连接到该文件的硬链接数目，刚建立的文件值为1
            uid_t     st_uid;         // 重点：用户ID
            gid_t     st_gid;         // 重点：用户组ID
            dev_t     st_rdev;        // 设备类型，若此文件为设备文件，则为其设备编号
            off_t     st_size;        // 重点：文件字节数(文件大小)
            blksize_t st_blksize;     // 块大小(文件系统的I/O缓冲区大小)
            blkcnt_t  st_blocks;      // 块数
            struct timespec st_atim;  // 最后一次访问时间
            struct timespec st_mtim;  // 重点：最后一次修改时间
            struct timespec st_ctim;  // 最后一次改变时间(指属性)
    };
  • stat函数与lstat函数的区别：在于读取软链接文件时不同。
    • lstat读取的是链接文件本身的属性
    • stat读取的是链接文件指向的文件的属性(追踪、穿透) 
/************************************************************************
    > File Name: stat.c
    > Author: CurryCoder
    > Mail: 1217096231@qq.com 
    > Created Time: 2020年07月05日 星期日 11时48分58秒
************************************************************************/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <string.h>

int main(int argc, const char* argv[]){
    struct stat st;
    int ret = lstat("s.s",&st);
    if(ret == -1){
        perror("stat error");
        exit(1);
    }

    printf("file size=%ld\n", st.st_size);
    // 文件类型--判断是否为普通文件
    if((st.st_mode & S_IFMT) == S_IFREG){
        printf("这个文件是一个普通文件\n");
    }
    // 文件所有者操作权限
    if(st.st_mode & S_IRUSR){
        printf("    r");
    }
    if(st.st_mode & S_IWUSR){
        printf("    w");
    }
    if(st.st_mode & S_IXUSR){
        printf("    x");
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

9.文件属性相关的函数

  • access()试当前用户指定文件是否具有某种属性
    • 当前用户：使用哪个用户调用这个函数，这个用户就是当前用户。
    • int access(const char *pathname, int mode);
      • 参数：
        • pathname:文件名
        • mode:4种权限
          • R_OK 读
          • W_OK 写
          • X_OK 执行
          • F_OK 文件是否存在
        • 返回值：
          • 0：有某种权限或文件存在
          • -1"：没有或文件不存在
            ```c
            /****

            File Name: access.c
            Author: CurryCoder
            Mail: 1217096231@qq.com
            Created Time: 2020年07月05日 星期日 15时40分48秒

  • ***/

include <stdio.h>

include <stdlib.h>

include <unistd.h>

int main(int argc, const char* argv[]){
if(argc < 2){
printf("a.out filename\n");
exit(1);
}

int ret = access(argv[1],W_OK );
if(ret == -1){
    perror("access");
    exit(1);
}
printf("you can write this file.\n");
return 0;

}

- chmod()修改文件权限
    - int chmod(const char *pathname, mode_t mode);
    - 参数：
        - pathname:文件名
        - mode:文件权限,八进制数

- chown()修改文件所有者和所属组 
    - int chown(const char *pathname, uid_t owner, gid_t group);
    - 参数：
        - pathname:文件名
        - owner:整型值，用户ID
            - 用户ID的查看：/etc/passwd
        - group:整型值，用户组ID
            - 用户组ID的查看：/etc/group
```c
/************************************************************************
    > File Name: chmod.c
    > Author: CurryCoder
    > Mail: 1217096231@qq.com 
    > Created Time: 2020年07月05日 星期日 15时50分54秒
************************************************************************/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, const char* argv[]){
    if(argc < 3){
        printf("a.out filename mode\n");
        exit(1);
    }

    int mode = strtol(argv[2], NULL, 8);
    int ret = chmod(argv[1], mode);

    if(ret == -1){
        perror("chmod");
        exit(1);
    }

    ret = chown(argv[1], 1001, 1002);

    if(ret == -1){
        perror("chown");
        exit(1);
    }
    return 0;
}
  • truncate()修改文件大小
    • int truncate(const char *path, off_t length);
    • 参数：
      • path:文件名
      • length:文件的最终大小
        • 比原来小，删除后面的部分
        • 比原来大，向后扩展

10.目录属性相关的函数

  • rename()文件重命名

    • int rename(const char *oldpath, const char *newpath);

  • 修改当前进程(应用程序)的路径，相当于cd命令

    • int chdir(const char *path);
    • 参数：切换的路径

  • 获取当前进程的工作目录，相当于pwd命令

    • char *getcwd(char *buf, size_t size);
    • 返回值：
      • 成功：当前的工作目录
      • 失败：NULL
    • 参数：
      • buf:缓冲区，存储当前的工作目录
      • size:缓冲区大小

  • 创建目录，相当于mkdir命令

    • int mkdir(const char *pathname, mode_t mode);
    • 参数：
      • pathname:创建的目录名
      • mode:目录权限，八进制的数，实际权限：mode & ~umask

  • 删除一个空目录

    • int rmdir(const char *pathname);

    • 参数：空目录的名字

        /************************************************************************
      > File Name: chdir.c
      > Author: CurryCoder
      > Mail: 1217096231@qq.com 
      > Created Time: 2020年07月05日 星期日 16时07分20秒
  ************************************************************************/

  #include <stdio.h>
  #include <fcntl.h>
  #include <sys/types.h>
  #include <sys/stat.h>
  #include <stdlib.h>
  #include <unistd.h>

  int main(int argc, const char* argv[]){
      if(argc < 2){
          printf("a.out dir\n");
          exit(1);
      }

      int ret = chdir(argv[1]);
      if(ret == -1){
          perror("chdir");
          exit(1);
      }

      int fd = open("chdir.txt", O_CREAT | O_RDWR, 0777);
      if(fd == -1){
          perror("open");
          exit(1);
      }

      close(fd);
      char buf[128];
      getcwd(buf, sizeof(buf));
      printf("current dir: %s\n", buf);
      return 0;
  }

11.目录遍历相关的函数

  • (1).打开一个目录opendir()

    • DIR *opendir(const char *name);
      • 参数：目录名
      • 返回值：指向目录的指针

  • (2).读目录

      struct dirent {
      ino_t d_ino;  // 此目录进入点的inode
      ff_t d_off;  // 目录文件开头至此目录进入点的位移
      signed short ind d_reclen;  // d_name的长度，不包含NULL字符
      unsigned char d_type;  // 重点：d_name所指的文件类型
      har d_name[256];  // 重点：文件名
  };

  • d_type:

    • DT_BLK：块设备
    • DT_CHR：字符设备
    • DT_DIR：目录
    • DT_LNK：软链接
    • DT_FIFO：管道
    • DT_REG：普通文件
    • DT_SOCK：套接字
    • DT_UNKNOWN：未知

  • struct dirent* readdir(DIR* dirp);

    • 参数：opendir的返回值
    • 返回值：目录项结构体

  • (3).关闭目录

    • int closedir(DIR *dirp); 
/************************************************************************
    > File Name: getfilenumber.c
    > Author: CurryCoder
    > Mail: 1217096231@qq.com 
    > Created Time: 2020年07月05日 星期日 21时24分32秒
************************************************************************/

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <dirent.h>

// 读指定目录中的文件个数
int get_file_num(const char* root){
    int total = 0;
    // 读目录
    DIR* dir = NULL;
    dir = opendir(root);
    if(dir == NULL){
        perror("opendir error");
        exit(1);
    }
    // 循环读目录中的文件
    struct dirent* ptr = NULL;
    while((ptr = readdir(dir)) != NULL){
        // 不处理.和..目录
        if(strcmp(".", ptr->d_name) == 0 || strcmp("..", ptr->d_name) == 0){
            continue;
        }
        // 判断是否是普通文件
        if(ptr->d_type == DT_REG){
            total++;
        }

        // 如果是目录，则需要递归
        if(ptr->d_type == DT_DIR){
            // 求出子目录
            char path[1024] = {0};
            sprintf(path, "%s/%s", root, ptr->d_name);
            total += get_file_num(path);
        }
    }
    // 关闭目录
    closedir(dir);
    return total;
}


int main(int argc, const char* argv[]){

    if(argc < 2){
        printf("./a.out path\n");
        exit(1);
    }
    int total = get_file_num(argv[1]);
    printf("%s目录下的普通文件共有:%d个\n", argv[1],total);
    return 0;
}

12.dup、dup2和fcntl函数

  • 复制文件描述符

    • int dup(int oldfd);
    • 参数:oldfd要复制的文件描述符
    • 返回值：取最小的且没被占用的文件描述符
    • dup调用成功：有两个文件描述符指向同一个文件
    • int dup2(int oldfd, int newfd);
      • 假设：oldfd指向hello文件，newfd指向world文件
        • a.假设newfd已经指向了一个文件，首先断开close与那个文件的链接，newfd指向oldfd指向的文件(文件描述符的重定向)
        • b.newfd没有被占用，newfd指向oldfd指向的文件
        • c.oldfd和newfd指向同一个文件，不做任何处理

  • 改变已经打开的文件的属性:fcntl

    • 变参函数
    • 复制一个已有的文件描述符:int ret = fcntl(fd, F_DUPFD)
    • 获取/设置文件状态标志
      • open的flags参数
      • 获取文件状态标识：int flag = fcntl(fd, F_GETFL)
      • 设置文件状态标识：
        • flag = flag | O_APPEND;
        • fcntl(fd, F_SETFL, flag)
      • 可更改的几个标识：O_APPEND、O_NONBLOCK(常用)
        int dup2(int oldfd, int newfd);
        dup和dup2原理.png 
/************************************************************************
    > File Name: dup.c
    > Author: CurryCoder
    > Mail: 1217096231@qq.com 
    > Created Time: 2020年07月05日 星期日 22时07分30秒
************************************************************************/

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>

int main(void){
    int fd = open("tmp", O_RDWR | O_CREAT, 0664);
    if(fd == -1){
        perror("open");
        exit(1);
    }

    // 复制文件描述符
    int fd2 = dup(fd);
//    int fd2 = fcntl(fd, F_DUPFD);
    // 写文件
    char* p = "代码改变世界...";
    write(fd2, p, strlen(p));
    close(fd2);

    char buf[1024];
    lseek(fd, 0, SEEK_SET);
    read(fd, buf, sizeof(buf));
    printf("buf = %s\n", buf);
    close(fd);
    return 0;
}


/************************************************************************
    > File Name: dup2.c
    > Author: CurryCoder
    > Mail: 1217096231@qq.com 
    > Created Time: 2020年07月05日 星期日 22时07分30秒
************************************************************************/

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>

int main(void){
    int fd = open("tmp", O_RDWR | O_CREAT | O_APPEND, 0664);
    if(fd == -1){
        perror("open");
        exit(1);
    }

    int fd2 = open("tmp1", O_RDWR | O_CREAT | O_APPEND, 0664);
    if(fd2 == -1){
        perror("open open");
        exit(1);
    }

    // 复制文件描述符
    dup2(fd, fd2);
    // 写文件
    char* p = "code change the world...";
    write(fd2, p, strlen(p));
    close(fd2);

    char buf[1024];
    lseek(fd, 0, SEEK_SET);
    read(fd, buf, sizeof(buf));
    printf("buf = %s\n", buf);
    close(fd);
    return 0;
}


/************************************************************************
    > File Name: fcntl.c
    > Author: CurryCoder
    > Mail: 1217096231@qq.com 
    > Created Time: 2020年07月05日 星期日 22时28分26秒
************************************************************************/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>


int main(void)
{
    int fd;
    int flag;

    // 测试字符串
    char *p = "我们是一个有中国特色的社会主义国家！！！！！！";
    char *q = "呵呵, 社会主义好哇。。。。。。";


    // 只写的方式打开文件
    fd = open("test.txt", O_WRONLY);
    if(fd == -1)
    {
        perror("open");
        exit(1);
    }

    // 输入新的内容，该部分会覆盖原来旧的内容
    if(write(fd, p, strlen(p)) == -1)
    {
        perror("write");
        exit(1);
    }

    // 使用 F_GETFL 命令得到文件状态标志
    flag = fcntl(fd, F_GETFL, 0);
    if(flag == -1)
    {
        perror("fcntl");
        exit(1);
    }

    // 将文件状态标志添加 ”追加写“ 选项
    flag |= O_APPEND;
    // 将文件状态修改为追加写
    if(fcntl(fd, F_SETFL, flag) == -1)
    {
        perror("fcntl -- append write");
        exit(1);
    }

    // 再次输入新内容，该内容会追加到旧内容的后面
    if(write(fd, q, strlen(q)) == -1)
    {
        perror("write again");
        exit(1);
    }

    // 关闭文件
    close(fd);

    return 0;
}

/************************************************************************
    > File Name: fc.c
    > Author: CurryCoder
    > Mail: 1217096231@qq.com 
    > Created Time: 2020年07月05日 星期日 22时30分16秒
************************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>


int main(void)
{
    int fd;
    int flag;

    // 测试字符串
    char *p = "我们是一个有中国特色的社会主义国家！！！！！！";
    char *q = "我无言以对，只能呵呵。。。。。。";


    // 只写的方式打开文件
    fd = open("test.txt", O_RDONLY);
    if(fd == -1)
    {
        perror("open");
        exit(1);
    }

    // 使用 F_GETFL 命令得到文件状态标志
    flag = fcntl(fd, F_GETFL, 0);
    if(flag == -1)
    {
        perror("fcntl");
        exit(1);
    }

    flag = O_RDWR;
    if(fcntl(fd, F_SETFL, flag) == -1)
    {
        perror("fcntl -- append write");
        exit(1);
    }

    // 再次输入新内容，该内容会追加到旧内容的后面
    if(write(fd, q, strlen(q)) == -1)
    {
        perror("write again");
        exit(1);
    }

    // 关闭文件
    close(fd);

    return 0;
}
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