Linux下的檔案操作總結

"In Linux, everything is a file."    ---  <<Beginning Linux Programming>>

3個主要的檔案描述符：

    0: 標準輸入
    1: 標準輸出
    2: 標準錯誤

基本檔案操作

write:

函式宣告：ssize_t write(int fildes, const void *buf, size_t nbytes);
函數功能：把從buf開始的nbytes個位元組寫入描述符為fildes所關聯的檔案中。
傳回值：   返回實際寫入的位元組數。傳回值可能小於nbytes。如果返回0則
               沒有資料寫入；如果返回-1則表示有錯誤發生。

read:

函式宣告：ssize_t read(int fildes, void *buf, size_t nbytes);
函數功能：把描述符為fildes所關聯的檔案中的nbytes個位元組寫入buf中。
傳回值：   返回實際讀入的位元組數，可能小於nbytes。如果返回0則表示
               沒有資料讀入；如果返回-1則表示有錯誤發生。

open:

函式宣告：int open(const char *path, int oflags);
               int open(const char *path, int oflags, mode_t mode);
函數功能：以oflags為存模數式，開啟path所指向的檔案，返回該檔案的檔案
               描述符。oflags可以是：（其他值請參考 man 2 open）
                     O_RDONLY   唯讀
                     O_WRONLY   唯寫
                     O_RDWR     讀和寫
                     O_APPEND   在檔案的末尾添加
                     O_TRUNC    丟棄已經存在的內容，將檔案長度置0
                     O_CREAT    建立檔案，可以用mode參數指明許可權
               這些值可以用“或”操作串連起來，如：O_CREAT|O_WRONLY|O_TRUNC。
               mode參數可以設定建立檔案的存取權限：
                     S_IRUSR    讀，檔案所有者
                     S_IWUSR    寫，檔案所有者
                     S_IXUSR    執行，檔案所有者
                     S_IRGRP    讀，檔案所有者所在的組
                     S_IWGRP    寫，檔案所有者所在的組
                     S_IXGRP    執行，檔案所有者所在的組
                     S_IROTH    讀，其他人
                     S_IWOTH    寫，其他人
                     S_IXOTH    執行，其他人
               mode參數也可以用“或”串連，如open("myfile",O_CREAT,S_IRUSR|S_IXOTH)，
               則檔案myfile的許可權為-r-------x。
傳回值：   檔案描述符（非負整數），如果失敗則返回-1。

close:

函式宣告：int close(int fildes);
函數功能：關閉檔案描述符。
傳回值：   0表示成功，-1表示失敗。

ioctl:

函式宣告：int ioctl(int fildes, int cmd, ...);
函數功能：向裝置寫入控制資訊。
傳回值：  -1表示出錯。

例子：
#include <unistd.h><br />#include <sys/stat.h><br />#include <fcntl.h><br />#include <stdlib.h><br />int main()<br />{<br /> char block[1024];<br /> int in, out;<br /> int nread;<br /> in = open(“file.in”, O_RDONLY);<br /> out = open(“file.out”, O_WRONLY|O_CREAT, S_IRUSR|S_IWUSR);<br /> while((nread = read(in,block,sizeof(block))) > 0)<br /> write(out,block,nread);<br /> exit(0);<br />}

lseek:

函式宣告：off_t lseek(int fildes, off_t offset, int whence);
函數功能：對檔案描述符fildes設定讀寫位置。offset設定讀寫位置，
               whence設定offset如何用。whence可以為如下值：
                      SEEK_SET   offset為絕對位置（檔案開始的相對位置）
                      SEEK_CUR   offset為當前位置的相對位置
                      SEEK_END   offset為檔案結尾的相對位置
傳回值：   檔案指標相對於檔案開始的位置。

fstat, stat, and lstat:

函式宣告：int fstat(int fildes, struct stat *buf);
               int stat(const char *path, struct stat *buf);
               int lstat(const char *path, struct stat *buf);
函數功能：fstat返迴文件描述符fildes所關聯檔案的資訊；stat、lstat
          返回已命名檔案的資訊；如果是符號連結，lstat返回符號
          連結本身的資訊，而stat則返回符號連結所引用檔案的資訊。
          所返回的檔案資訊儲存在結構體指標buf所指向的空間中。
          關於結構體stat的資訊請參閱man 2 stat。
傳回值：  如果成功則返回0，否則返回-1。

dup and dup2:

函式宣告：int dup(int fildes);
               int dup2(int fildes, int fildes2);
函數功能：返回不同的檔案描述符訪問同一個檔案。dup返回fildes
               所關聯檔案的一個新檔案描述符；dup2建立fildes的一個
               副本。它們通常用於讀寫同一個檔案的不同位置，也用於
               多個進程通過管道進行通訊。
傳回值：   如果出錯則返回-1。

標準I/O庫


參見C語言教程。

檔案流和檔案描述符

每一個檔案流都和底層的一個檔案描述符相關聯，你能混合使用它們。
int fileno(FILE *stream);
FILE *fdopen(int fildes, const char *mode);
    fileno返迴文件檔案流stream的檔案描述符，如果出錯則返回-1；
    fdopen為檔案描述符fildes建立檔案流。fildes必須為已開啟的。
    fdopen和fopen除了第一個參數不一樣，其他都一樣。

檔案和目錄的維護

改變許可權：int chmod(const char *path, mode_t mode);
改變所有者：int chown(const char *path, uid_t owner, gid_t group);

unlink, link, and symlink:

函式宣告：int unlink(const char *path);
               int link(const char *path1, const char *path2);
               int symlink(const char *path1, const char *path2);
函數功能：unlink刪除目錄下的檔案，如果是永久連結則還將連結數減1.
               link建立path2，path2為path1的永久連結。
               symlink建立path2，path2為path1的軟連結。
傳回值：   成功返回0，失敗返回-1。

mkdir and rmdir:

函式宣告：int mkdir(const char *path, mode_t mode);
               int rmdir(const char *path);
函數功能：mkdir建立許可權為mode的目錄。
               rmdir刪除目錄，只有當path為空白目錄時才能刪除。
傳回值：   成功返回0，失敗返回-1。

chdir and getcwd:

函式宣告：int chdir(const char *path);
               char *getcwd(char *buf, size_t size);
函數功能：chdir改變程式啟動並執行的目前的目錄。
               把程式啟動並執行目前的目錄寫入buf，目錄名的長度不能超過size。
傳回值：   成功返回0，失敗返回-1。

掃描目錄

用DIR結構對目錄操作，DIR*稱為目錄流（如同FILE*稱為檔案流一樣）

opendir
函式宣告：DIR *opendir(const char *name);
函數功能：opendir開啟一個目錄。
傳回值：   成功則返回一個DIR結構的指標，失敗返回NULL。

readir
函式宣告：struct dirent *readdir(DIR *dirp);
函數功能：在dirp中返回下一個目錄入口。
傳回值：   目錄入口資訊（man dirent）。如果出錯或到達目錄結尾，
               則返回NULL。

telldir
函式宣告：long telldir(DIR *dirp);
函數功能：返回目錄流dirp中的當前位置。
傳回值：  

seekdir
函式宣告：void seekdir(DIR *dirp, long loc);
函數功能：設定dirp中的目錄入口指標，loc表示指標的位置。
傳回值：   無

closedir
函式宣告：int closedir(DIR *dirp);
函數功能：關閉目錄流。
傳回值：   成功返回0，失敗返回-1。

例子：
#include <unistd.h><br />#include <stdio.h><br />#include <dirent.h><br />#include <string.h><br />#include <sys/stat.h><br />#include <stdlib.h><br />void printdir(char *dir, int depth)<br />{<br /> DIR *dp;<br /> struct dirent *entry;<br /> struct stat statbuf;<br /> if((dp = opendir(dir)) == NULL) {<br /> fprintf(stderr,"cannot open directory: %s/n", dir);<br /> return;<br /> }<br /> chdir(dir);<br /> while((entry = readdir(dp)) != NULL) {<br /> lstat(entry->d_name,&statbuf);<br /> if(S_ISDIR(statbuf.st_mode)) {<br /> /* Found a directory, but ignore . and .. */<br /> if(strcmp(".",entry->d_name) == 0 ||<br /> strcmp("..",entry->d_name) == 0)<br /> continue;<br /> printf("%*s%s//n",depth,"",entry->d_name);<br /> /* Recurse at a new indent level */<br /> printdir(entry->d_name,depth+4);<br /> }<br /> else printf("%*s%s/n",depth,"",entry->d_name);<br /> }<br /> chdir("..");<br /> closedir(dp);<br />}<br />int main()<br />{<br /> printf("Directory scan of /usr:/n");<br /> printdir("/usr",0);<br /> printf("done./n");<br /> exit(0);<br />}

進階話題

記憶體映射函數（mmap）設定一段記憶體空間，這段空間可以被多個程式讀寫。
mmap也可以用來操作檔案，它可以使檔案的整個內容看起來像記憶體中的數組一樣。

函式宣告：void *mmap(void *addr, size_t len, int prot, int flags, int fildes, off_t off);
函數功能：（man mmap）fildes為檔案描述符；off指定映射的檔案的起始位置；len指定要
               映射的長度（也就是記憶體段的長度）；prot指定這段記憶體的
               存取許可權，prot可為以下值（可以用or串連）：
                     PROT_READ   可讀
                     PROT_WRITE  可寫
                     PROT_EXEC   可執行
                     PROT_NONE   該記憶體段不能存取
               flags設定這段記憶體的控制資訊，MAP_PRIVATE為私人的，MAP_SHARED為共用的。
               MAP_SHARED可以使對這段記憶體的修改反映到檔案中。addr指定這段記憶體空間的
               起始地址，如果為0則由系統自動分配（推薦）。
傳回值：   如果成功則返回這段記憶體空間的其真實位址，失敗返回MAP_FAILED。