im6ull学习归纳总结（一）APP——04

im6ull学习归纳总结（一）APP——04_文件IO

4.1文件从何而来

在这里插入图片描述
如图所示文件可以是
1真实文件保存在设备上
2内核提供的虚拟文件
3设备节点

4.2文件的访问方式

4.2.1通用IO模型：open/read/write/lseek/close

实验1 copy文件
代码

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main(char argc, char **argv)
{int fd_old ,fd_new;char buf[1024];int len;if (argc != 3){printf("Usage: %s <old-file> <new-file>",argv[0]);return -1;}fd_old = open(argv[1],O_RDONLY);if (fd_old == -1){printf("can not open file %s\n",argv[1]);return -1;}/*open函数用于打开 创建 文件O_WRONLY 只写方式O_CREAT如果文件不存在则创建文件O_TRUNC如果文件已经存在则截断文件（截断就是将文件大小设置为0清空文件）S_IRUSR这里分别表示设置用户（owner）具有读取权限  USR是设置用户OWNERS_IWUSR这里分别表示设置用户（owner）具有写权限S_IRGRP组具有读取权限S_IWGRP组具有写权限  GRP是组S_IROTH其他用户有读权限S_IROTH其他用户有写权限  OTH是其他*/fd_new = open(argv[2],O_WRONLY |O_CREAT |O_TRUNC,S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IWGRP | S_IWGRP | S_IROTH | S_IWOTH);if(fd_new==-1){printf("can not creat file %s \n",argv[2]);return -1;}/* read函数 参数1 要读取的文件描述符或套接字参数2 读取数据的缓冲区指针参数3 要读取的字节数read 函数的返回值 成功读取返回读取的字节数读完到达文尾 返回0发生错误翻入-1*//* 当返回0时读完跳出循环 */while ((len = read(fd_old,buf,1024))>0){if(write(fd_new,buf,len)!=len){printf("can not write %s\n",argv[2]);return -1;}}
close(fd_old);
close(fd_new);
return 0;
}

实验现象
在这里插入图片描述
完成复制

这里逻辑简单
终端中参数不为3 打印用法否则正常运行

这里注意
read 函数从文件中读取数据，它并不关心文件的读取位置（file offset）。文件的读取位置是由文件描述符（file descriptor）维护的，而不是由 read 函数控制。

当你打开一个文件时，文件描述符的读取位置通常位于文件的开头，但每次读取操作后，文件描述符的读取位置都会根据已读取的字节数进行移动。这是因为文件描述符会跟踪已读取的字节数，以便下一次读取可以继续从上次读取结束的地方开始。

文件描述符中包含一个文件偏移量（file offset）的信息，该偏移量表示下一次读写操作将在文件中的哪个位置发生。文件描述符的文件偏移量是由系统内核维护的，它跟踪文件中的当前位置。每个进程的每个文件描述符都有自己的文件偏移量。

当你打开文件时，文件偏移量通常被设置为文件的开头。每次读取或写入操作完成后，文件偏移量都会相应地被更新，以指示下一次读写将从哪里开始。

文件描述符的值并没有变
文件描述符 (fd) 是一个整数值，它在文件的生命周期内保持不变。在文件打开时，文件描述符被分配，它代表了一个与文件相关联的资源。这个值在文件打开时被设置，并且在关闭文件时被释放。

非通用函数 ioctl、mmap

用mmap实现文件复制

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/mman.h>int main(char argc, char **argv)
{int fd_old,fd_new;struct stat stat;char * buf;if(argc != 3){printf("Usage:%s <old_file> <new_file>\n",argv[0]);return -1;}fd_old = open(argv[1],O_RDONLY);/* 打开旧文件 */if(fd_old==-1){printf("can not open file %s\n",argv[1]);return -1;}/* fstat 获取fd_old文件信息并保存在stat结构体中*/if (fstat(fd_old,&stat)==-1){printf("can not get stat of file %s \n",argv[1]);return -1;}/* 将描述符为fd_old的文件映射到虚拟内存上 NULL为映射内存首地址由系统自动分配stat.st_size,映射区大小也是文件大PROT_READ表示对该区域的访问为只读权限MAP_SHARED表示其他进程也可以共享该区域的内容mmap函数返回的是映射区域的起始地址这样先将old文件映射到虚拟内存上，将虚拟内存的首地址给buf，再从buf的首地址开始将值写入new文件中*/buf = mmap(NULL, stat.st_size, PROT_READ, MAP_SHARED, fd_old, 0);if (buf == MAP_FAILED){printf("can not mmap file %s\n",argv[1]);return -1;}fd_new = open(argv[2],O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC,S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IWGRP | S_IROTH | S_IWOTH);if (fd_new == -1){printf("can not creat file %s\n",argv[2]);return -1;}if (write(fd_new,buf,stat.st_size)!=stat.st_size){printf("can not write %s \n",argv[2]);return -1;}close(fd_new);close(fd_old);return 0;}