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前言

在命令行中使用“man 2 open”可以获知open这个文件IO API的使用方法。

open函数的模型有两种，根据需要选择其中一种即可。

int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

两种函数模型中都有flags这个标志，它表示对文件的权限设置以及其他的一些设置，使用方法都像下面这样。

file_fd=open("a.txt", O_WRONLY | O_TRUNC | …… )

1、O_RDONLY、O_WRONLY、O_RDWR

Linux中的文件有读写权限，使用open函数打开文件时，也可以附带一定的权限说明。

比如O_RDONLY就表示以只读方式打开，O_WRONLY表示以只写方式打开，O_RDWR表示以可读可写方式打开。

当附带权限说明后，打开的文件就只能按照这种权限来操作。

2、O_APPEND、O_TRUNC

当使用open函数打开一个内部有内容的文件时，有如下情况：

（1）如果使用O_TRUNC标志，则原来的内容会被丢弃。

（2）如果使用O_APPEND标志，则新写入的内容会接续到原来内容的后面。

（3）默认不使用O_APPEND 和 O_TRUNC标志时，则原来文件中的内容保持不变。

（4）如果O_APPEND和O_TRUNC同时出现，则O_TRUNC将O_APPEND屏蔽掉。

3、O_CREAT、O_EXCL

当使用open函数打开一个文件，如果这个文件不存在，则会打开文件错误。

使用O_CREAT标志后，如果想要打开的文件不存在，则去创建该文件并打开它；如果想要打开的文件存在，则重新创建这个文件，原来的内容会消除。使用这个属性时，最好明确地知道要打开的文件是不存在的，因为如果文件存在，新创建的文件会覆盖已经存在的文件，导致误删问题。

使用O_CREAT和O_EXCL标志后，如果想打开的文件不存在时，则去创建这个文件；如果想打开的文件存在，则报错。

open函数在使用O_CREAT标志去创建文件时，可以使用第三个参数mode来指定要创建的文件的权限。mode使用4个数字来指定权限的，其中后面三个很重要，对应我们要创建的这个文件的权限标志，比如创建一个可读可写不可执行的文件就用0666。

4、O_NONBLOCK

打开文件默认是阻塞式的，如果你希望以非阻塞的方式打开文件，则要添加O_NONBLOCK标志。另外，这个标志只用于设备文件，而不用于普通文件。

补充说明

（1）阻塞与非阻塞的定义

如果一个函数是阻塞式的，调用这个函数时，函数有可能被卡住，即这个函数内部要完成的事情条件不具备，当前没法做，要等待条件成熟，函数被阻塞住了就不能立刻返回。如果一个函数是非阻塞式的，调用这个函数后会立即返回，但是函数有没有完成任务则不确定。

（2）阻塞与和非阻塞的对比

它们是两种不同的设计思路，并没有好坏之分。总的来说，阻塞式的结果有保障但是时间没保障，非阻塞式的时间有保障但是结果没保障。

操作系统提供的API和由API封装而成的库函数，有很多被设计为阻塞式或者非阻塞式的，应用程度调用这些函数时，需要特别注意。

5、O_SYNC

注意这个标志是写在open函数中的，然后影响write函数的。

open函数没有O_SYNC标志时，write函数将内容写入底层缓冲区即可返回。（然后OS会在合适的时机，将buf中的内容一次性的同步到硬盘中。这种设计是为了提升硬件操作的性能，提升硬件寿命。）

open函数有O_SYNC标志时，write函数会阻塞等待底层完成硬盘写入才返回。这意味着把内容立即写入硬盘中，不需要等待合适的时机。

6、再谈O_APPEND

1）情形1

如果在同一程序中使用两次open函数打开同一个文件，然后分别读取，结果会怎样？

结果可能有两种：一种是fd1和fd2分别读，第二种是接续读。

经过实验验证，证明了结果是fd1和fd2分别读。

结果分析说明：fd1和fd2所对应的文件指针是不同的2个独立的指针。文件指针是包含在动态文件的文件管理表中的，所以可以看出linux系统的进程中不同fd对应的是不同的独立的文件管理表。

2）情形2

如果在同一程序中使用两次open函数打开同一个文件，然后分别写入，结果会怎样？

结果可能有两种：一种是fd1和fd2分别写，第二种是接续读。

经过实验验证，证明了结果是fd1和fd2分别写。（会导致覆盖问题。）

结果分析说明：原因和情形1）一样。另外，正常情况下我们有时候需要分别写，有时候又需要接续写，所以这两种本身是没有好坏之分的，关键看用户需求。

3）如何实现接续写（解决覆盖问题）？

在open时加O_APPEND标志，即可实现接续写，不再出现覆盖问题。

4）O_APPEND的实现原理、原子操作性说明

O_APPEND为什么能够将分别写改为接续写？关键在于文件指针。分别写的内部原理就是2个fd拥有不同的文件指针，并且彼此只考虑自己的位移。但是O_APPEND标志可以让write和read函数内部多做一件事情，就是移动自己文件指针的同时，把别人的文件指针同时移动。虽然加了O_APPEND，fd1和fd2还是各自拥有一个独立的文件指针，但是这两个文件指针关联起来了，一个动了会通知另一个跟着动。

O_APPEND对文件指针的影响，对文件的读写是原子的。整个操作一旦开始就不会被打断，必须等到操作结束后其他代码才能得以调度运行，这就叫原子操作。每种操作系统中都有一些机制来实现原子操作，以保证那些需要原子操作的任务可以运行。