Linux：基础IO（cIO库函数详细介绍）（IO系统调用接口详细介绍）（两者关系：文件描述符和文件指针）

返回值：重定位成功返回0，否则返回非零值
需要注意的是该函数不是重定位文件指针，而是重定位文件内部的指针，让指向文件内部数据的指针移到文件中我们感兴趣的数据上，重定位主要是这个目的。
说明：执行成功，则stream指向以fromwhere为基准，偏移offset个字节的位置。执行失败(比方说offset偏移的位置超出了文件大小)，则保留原来stream的位置不变
起始点有三个常量值：

SEEK_SET 0 文件开头
SEEK_CUR 1 文件当前位置
SEEK_END 2 文件末尾

fgets：获取字符串

函数原型：char *fgets（char *str, int num, FILE *fp）
返回值：返回第一个参数buf

参数说明：

str：保存从文件读取出来的字符串
fp：待读文件的文件指针
num：表示从文件中读出的字符串不超过 n-1个字符。在读入的最后一个字符后加上串结束标志'\0'

fput：把字符串写入到指定的流( stream) 中，但不包括空字符。

函数原型： int fputs（char * str，FILE * stream）
参数说明：
str:这是一个数组，包含了要写入的以空字符终止的字符序列。
stream:指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了要被写入字符串的流
返回值:该函数返回一个非负值，如果发生错误则返回 EOF(-1)。

ftell：用于得到文件位置指针当前位置相对于文件首的偏移字节数
函数原型：long ftell(FILE *stream)
函数功能：
使用fseek函数后再调用函数ftell()就能非常容易地确定文件的当前位置。

rewind改变内部指针

函数原型: void rewind(FILE *stream);
函数功能：将文件内部的指针重新指向一个流的开头系统调用
注意: 不是文件指针而是文件内部的位置指针，随着对文件的读写文件的位置指针(指向当前读写字节)向后移动。而文件指针是指向整个文件，如果不重新赋值文件指针不会改变。

代码演示

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
int main()
{
    FILE* fp = fopen("test","w");
    if(!fp)
    {   
        perror("fopen");
        return -1; 
    }   

    const char* tmp = "WJF-handsome\n";
   
    fwrite(tmp ,1,strlen(tmp),fp);
    
    fclose(fp);
    return 0;  
}

输出方式

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
int main()
{
    const char* tmp = "hello f\n";

    fwrite(tmp,strlen(tmp),1,stdout);
  
    printf("hello p\n");

    fprintf(stdout,"hello fp\n");
  return 0;
}

IO系统调用接口

头文件：#include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h>

open

函数原型：

int open(const char * pathname, int flags);
int open(const char * pathname, int flags, mode_t mode);
参数说明：
pathname:打开路径
flags：打开方式
O_RDONLY 以只读方式打开文件
O_WRONLY 以只写方式打开文件
O_RDWR 以可读写方式打开文件.

上述三种旗标是互斥的, 也就是不可同时使用, 但可与下列的旗标利用OR(|)运算符组合.

O_CREAT 若欲打开的文件不存在则自动建立该文件.
O_EXCL 如果O_CREAT 也被设置, 此指令会去检查文件是否存在. 文件若不存在则建立该文件, 否则将导致打开文件错误. 此外, 若
O_CREAT 与O_EXCL 同时设置, 并且欲打开的文件为符号连接, 则会打开文件失败.
O_NOCTTY 如果欲打开的文件为终端机设备时, 则不会将该终端机当成进程控制终端机.
O_TRUNC 若文件存在并且以可写的方式打开时, 此旗标会令文件长度清为0, 而原来存于该文件的资料也会消失.
O_APPEND 当读写文件时会从文件尾开始移动, 也就是所写入的数据会以附加的方式加入到文件后面.
O_NONBLOCK 以不可阻断的方式打开文件, 也就是无论有无数据读取或等待, 都会立即返回进程之中.
O_NDELAY 同O_NONBLOCK.
O_SYNC 以同步的方式打开文件.
O_NOFOLLOW 如果参数pathname 所指的文件为一符号连接, 则会令打开文件失败.
O_DIRECTORY 如果参数pathname 所指的文件并非为一目录, 则会令打开文件失败

mode:权限

参数mode 则有下列数种组合, 只有在建立新文件时才会生效, 此外真正建文件时的权限会受到umask 值所影响, 因此该文件权限应该为 (mode-umaks).

S_IRWXU00700 权限, 代表该文件所有者具有可读、可写及可执行的权限.
S_IRUSR 或S_IREAD, 00400 权限, 代表该文件所有者具有可读取的权限.
S_IWUSR 或S_IWRITE, 00200 权限, 代表该文件所有者具有可写入的权限.
S_IXUSR 或S_IEXEC, 00100 权限, 代表该文件所有者具有可执行的权限.
S_IRWXG 00070 权限, 代表该文件用户组具有可读、可写及可执行的权限.
S_IRGRP 00040 权限, 代表该文件用户组具有可读的权限.
S_IWGRP 00020 权限, 代表该文件用户组具有可写入的权限.
S_IXGRP 00010 权限, 代表该文件用户组具有可执行的权限.
S_IRWXO 00007 权限, 代表其他用户具有可读、可写及可执行的权限.
S_IROTH 00004 权限, 代表其他用户具有可读的权限
S_IWOTH 00002 权限, 代表其他用户具有可写入的权限.
S_IXOTH 00001 权限, 代表其他用户具有可执行的权限.

返回值：若所有欲核查的权限都通过了检查则返回0 值, 表示成功, 只要有一个权限被禁止则返回-1.

close

函数原型：

int close(int fildes);

作用：close系统调用用于“关闭”一个文件，close调用终止一个文件描述符fildes以其文件之间的关联。文件描述符被释放，并能够重新使用。

返回值：close成功返回1，出错返回-1

read

函数原型：

size_t read(int fildes, void *buf, size_t nbytes);

参数说明：

fildes：文件描述符，标识要读取的文件。如果为0，则从标准输入读数据。类似于scanf（）的功能。
*buf：缓冲区，用来存储读入的数据。
nbytes：要读取的字符数。
返回值：size_t返回成功读取的字符数，它可能会小于请求的字节数。

write

函数原型：

size_t write(int fildes, const void *buf, size_t nbytes);

参数说明：

fildes：文件描述符，标识了要写入的目标文件。例如:fildes的值为1，就像标准输出写数据，也就是在显示屏上显示数据；如果为 2 ，则想标注错误写数据。
*buf：待写入的文件，是一个字符串指针。
nbytes：要写入的字符数。
函数返回值：size_t 返回成功写入文件的字符数。

lseek

函数原型：

off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence)

参数说明：

fd是打开的文件描述符
offset是与参考偏移的位置
whence是文件参考的位置

它一共有三个位置

SEEK_SET 文件开始，如果使用此偏移，那么文件定位到offset的位置
SEEK_CUR 文件读写指针的当前位置
SEEK_END 文件结尾

lseek返回值是文件读写指针移动之后的位置，-1表示失败

a,取得文件当前偏移位置可以如下： f_offset = lseek(fd, 0, SEEK_CUR);

b,文件大小可以通过下面： f_len = lseek(fd, 0, SEEK_END);

c,使用lseek函数移动好读写指针之后，使用read,write即可往文件里面读写数据。

代码演示：

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

int main()
{
    int fd = open("test",O_RDONLY);
    if(fd < 0)
    {   
        perror("open");
        return -1; 
    }   

    char* buf[1024];
    
    ssize_t s = read(fd,buf,12);//1从哪读2放在那3读多少
   
    printf("%s\n",buf);
    
    close(fd);
   
    return 0;
}

系统调用和库函数的关系

两者关系

f开头的函数，都是对系统调用的封装，方便二次开发

文件描述符fd

文件描述符实质就是一个整数，当做文件的ID，在系统中标识文件

一个进程要对所有打开的文件进行管理，先将文件描述起来，然后组织进行管理，进程对文件进行描述的结构叫：file（struct file）

进程使用了一个结构体来组织这些描述符，而文件描述符就是这结构体数组下标

Linux进程默认会打开三个文件描述符：

标准输入0
标准输出1
标准错误2
0,1,2一般对应的物理设备有：键盘，显示器，显示器

stdin	stdout	stderr	FILE*	文件流指针
0	1	2	int	文件描述符

每个进程在PCB（Process Control Block）中保存着一份文件描述符表，文件描述符就是这个表的索引，每个表项都有一个指向已打开文件的指针。

文件指针

C语言中使用文件指针做为I/O的句柄。文件指针指向进程用户区中的一个被称为FILE结构的数据结构。

FILE结构包括一个缓冲区和一个文件描述符。（库函数是系统调用的封装，所以文件流指针包含文件描述符）

而文件描述符是文件描述符表的一个索引，因此从某种意义上说文件指针就是句柄的句柄（在Windows系统上，文件描述符被称作文件句柄）。

当我们打开文件时，操作系统在内存中要创建相应的数据结构来描述目标文件，于是就有了file结构体

表示一个已经打开的文件对象，而进程执行open系统调用，所有必须要让进程和文件关联起来，

每个进程都有一个*file指针，指向一张表files_struct ，这个最重要的就是包含一个指针数组，

每个元素都是一个指向打开文件的指针。

所以本质上文件描述符就是该数组的下标，只要拿着文件描述符，就能找到对应文件