APUE學習筆記-記錄二，apue學習筆記記錄

APUE學習筆記-記錄二，apue學習筆記記錄

　　這次回顧APUE中第三四章的內容，主要是檔案I/O操作相關的介面函數。

　   UNIX系統的檔案I/O是不帶緩衝的I/O，不帶緩衝是指每個read和write都調用系統核心的一個系統調用。

1.檔案描述符

　　UNIX I/O的所有函數都是基於檔案描述符來操作的。那什麼是檔案描述符呢？檔案描述符是一個非負整數。當開啟一個現有檔案或建立一個新檔案時，核心向進程返回一個檔案描述符。該檔案描述符fd是所有UNIX I/O函數的操作對象。UNIX系統把檔案描述符0與進程標準輸入關聯，把檔案描述符1與進程標準輸出關聯，把檔案描述符2與標準錯誤關聯。我們一般在程式中用STDINPUT_FILENO,STDOUTPUT_FILENO,STDERR_FILENO代替這幾個檔案描述符。檔案描述符的範圍是0～OPEN_MAX-1。

2.基本I/O函數

#include <fcntl.h>

int open(const char *path,int oflag,.../* mode_t mode */);　　/*　xx　*/

int openat(int fd,const char *path,int oflag,.../* mode_t mode */);

【成功返迴文件描述符，出錯返回-1】

　　調用open函數開啟一個檔案，path是要開啟或建立的檔案的名字，oflag用來說明該函數的多個選項。對於openat函數，在UNIX這一系列I/O函數中有很多類似openat帶at尾碼的xxat函數,它們的功能與xx函數類似，只不過是xx函數是用檔案的絕對路徑名來調用，而xxat函數是用檔案描述符加上相對路徑名來調用，對xxat類函數來說，當path參數指向一個絕對路徑名時，其參數fd也失效，此時xxat函數與xx函數相同。（再後面對於這種函數我會用xx注釋說明，就不再列出xxat函數了）。

　　open函數的oflag參數是用多個系統定義的常量做‘或’運算得出。首先是O_RDONLY,O_WRONLY,O_RDWR,O_EXEC,O_SEARCH（這五個常量中必須指定一個且只能指定一個）。剩下的我只列出幾個我覺得用的頻繁些的：O_APPEND,每次寫時都追加到檔案末尾；O_CREAT,若此檔案不存在則建立，使用該選項時，函數第三個參數mode需指定檔案存取權限；O_TRUNC,若檔案存在，且是唯寫或讀-寫開啟，則將檔案長度截斷為零。

#include <fcntl.h>

int creat(const char *path,mode_t mode);

【成功，返回以WRONLY開啟的檔案描述符；出錯返回-1】

#include <unistd.h>

int close(int fd);【成功，返回0；出錯返回-1】

註：當一個進程終止時，核心會自動關閉它開啟的所有檔案，因此很多程式都利用這一點不顯式調用close關閉。

off_t lseek(int fd,off_t offset,int whence);【成功，返迴文件新的位移量；失敗返回-1】

whence有三種值：SEEK_SET,此時檔案位移量設定為據檔案開始初offset個位元組處；SEEK_CUR,此時將檔案位移量設定為其當前值加offset;SEEK_END,此時檔案位移量設定為檔案長度加offset。

ssize_t read(int fd,void *buf,size_t nbytes);【成功，返回讀到位元組數，若已到檔案尾，返回零；出錯返回-1】

從檔案描述符所指檔案讀n位元組到buf數組。ssize_t是帶符號傳回值int，size_t是unsigned int

ssize_t write(int fd,void *buf,size_t nbytes);【成功，返回已寫位元組數；出錯返回-1】

從buf數組讀n位元組寫入fd所指檔案。對普通檔案，寫操作從檔案當前位移量出開始；對於檔案開啟時指定了O_APPEND位，每次寫操作是在檔案末尾。

3.檔案分享權限設定

　　UNIX支援在不同進程間共用開啟檔案。UNIX核心表示開啟檔案的資料結構如下所示（手機拍的湊合著看）：

a.每個進程在進程表中都有一個記錄項，記錄項包含一張開啟檔案的檔案描述符表，表中每一項關聯檔案描述符標誌及一個指向檔案表項的指標。

b.核心為所有開啟檔案維持一張檔案表，每個表項包含檔案狀態標誌，當前檔案位移量，v節點指標。

c.每個開啟檔案都有一個v節點結構。v節點包含了檔案類型和對檔案進行各種操作的函數指標。還包含了檔案的i節點，i節點包含了檔案的所有者，檔案長度，指向檔案實際資料區塊在磁碟上的指標等資訊。

　　兩獨立進程各自開啟同一檔案的：

 

 

#include <unistd.h>

int dup(int fd);【成功，返回新檔案描述符，出錯返回-1】

複製現有檔案描述符，返回的檔案描述符是當前可用的檔案描述符中最小的那個。

int fsync(int fd);

int fdatasync(int fd);

【成功，返回0，出錯返回-1】

void sync(void);

sync只是將所修改的塊緩衝區加入寫隊列，然後就返回，不等待寫磁碟操作解數。

fsync只對檔案描述符fd指定的檔案有用，且要等寫磁碟操作完成才返回。

fdatasync類似於fsync，只是fdatasync隻影響檔案資料部分。

#include <fcntl.h>

int fcntl(int fd,int cmd,.../* arg */);

該函數用於改變已開啟檔案的屬性。fcntl的功能與cmd有關。

就這樣。。。