学习Linux系统编程，文件I/O是一个不错的切入点。首先，日常操作中或多或少都使用过文件，有一定的概念；其次，文件I/O可以由几个最最基础的系统调用完成，降低入门理解难度。
基础系统调用
Linux下I/O操作是通用化的，不仅仅可以用来操作文件输入输出，还可以用来操作管道、FIFO、socket、终端设备等。将设备抽象成一个文件，用I/O操作控制设备是类Unix系统一大特色。
最最基础的I/O操作系统调用包括：
- fd = open(pathname, flags, mode)
- rlen = read(fd, buf, count)
- wlen = write(fd, buf, count)
- status = close(fd)
注意到，相关系统调用都围绕文件描述符fd展开。文件描述符在下节详细介绍。
另外，需要特别提示一下，系统调用函数接口（其实是库函数封装）可以通过man命令查看详细的参数、返回值及用法说明。比如，终端下运行man read，就可以看到read这个系统调用的相关文档说明：
man open
文件描述符
I/O操作系统调用都以文件描述符(一个非负整数)，指代打开的文件。每个进程都有一个打开文件表，可以理解成一个数组，文件描述符可以理解成数组的下标。相关I/O操作系统调用以文件描述符为参数，便可以通过数组访问定位到指定的文件对象，进而进行I/O操作。
一般情况下，进程的标准输入输出由3个特定的文件描述符指定，列举如下：
| 文件描述符 | 用途 | POSIX名称 | stdio流 |
|---|---|---|---|
| 0 | 标准输入 | STDIN_FILENO | stdin |
| 1 | 标准输出 | STDOUT_FILENO | stdout |
| 2 | 标准错误 | STDERR_FILENO | stderr |
正常情况下，程序在开始运行之前，由shell准备好这3个文件描述符。更准确的说法是，程序继承了shell文件描述符的副本，一般是指向shell所在的终端。当然了，可以通过在shell中对输入/输出进行重定向或者在程序启动后关闭并重新打开文件描述符，修改文件描述符指向。
实战案例
读文件
首先，通过一个例子，探索一下如何通过I/O操作系统调用读取文件内容并输出：
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
int
main(int argc, char *argv[])
{
// 打开文件
int fd = open("a.txt", O_RDONLY);
if (-1 == fd)
{
perror("fail to open a.txt");
return -1;
}
// 准备缓冲区并读文件
char buf[1024];
int rlen = read(fd, buf, sizeof(buf)-1);
if (-1 == rlen)
{
perror("fail to read a.txt");
return -2;
}
// 输出内容
buf[rlen] = '\0';
printf("read %d bytes, which is:\n", rlen);
printf("%s\n", buf);
// 关闭文件
int status = close(fd);
if (-1 == status)
{
perror("fail to close a.txt");
return -3;
}
return 0;
}
写文件
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
int
main(int argc, char *argv[])
{
// 打开文件
int fd = open("a.txt", O_WRONLY);
if (-1 == fd)
{
perror("fail to open a.txt");
return -1;
}
// 准备数据并写到文件
char data[] = "hello, this is line written by write syscall\n";
int wlen = write(fd, data, strlen(data));
if (-1 == wlen)
{
perror("fail to read a.txt");
return -2;
}
// 输出成功写入字节数
printf("write %d bytes of %d total\n", wlen, strlen(data));
// 关闭文件
int status = close(fd);
if (-1 == status)
{
perror("fail to close a.txt");
return -3;
}
return 0;
}
作者：fasionchan
链接：https://www.jianshu.com/p/5357d72ef17d