IO进、线程——标准文件IO和时间函数

1.文件IO

最直观的系统调用

1.1打开文件

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

功能：打开/创建后打开一个文件
返回值：成功返回文件描述符，失败-10 —— 标准输入  1 —— 标准输出   2 —— 标准出错参数说明：
pathname：要打开的某个文件
flags：打开文件的方式O_RDONLY：只读O_WRONLY：只写O_RDWR：读写O_APPEND：在文件末尾追加O_CREAT：文件不存在则创建，文件存在则不管O_EXCL：和O_CREAT，文件不存在则会创建，文件存在则直接报错O_TRUNC：文件存在就清空
mode：创建文件时的权限，只有写了O_CREAT的时候才生效，如0666最后文件的权限会使用 mode和~umask相与

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>int main() {// 打开文件，并以只写方式创建文件，权限设置为0644int fileDescriptor = open("example.txt", O_CREAT | O_WRONLY, 0644);if (fileDescriptor == -1) {perror("open");return 1;}// 写入内容到文件write(fileDescriptor, "Hello, this is a file example!\n", 30);// 关闭文件close(fileDescriptor);return 0;
}

1.2读文件

#include <unistd.h>ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

功能：从fd里读取内容存放到buf
返回值：成功返回实际读到的字节数，失败返回-1参数说明：
fd：已经打开的文件描述符
buf：要存放的缓冲区
count：预计要读的字节数，不能超过buf的大小

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>int main() {// 打开文件，并以只读方式打开int fileDescriptor = open("example.txt", O_RDONLY | O_CREAT , 0644);if (fileDescriptor == -1) {perror("open");return 1;}// 读取文件内容到缓冲区char buffer[256];ssize_t bytesRead = read(fileDescriptor, buffer, sizeof(buffer) - 1);if (bytesRead == -1) {perror("read");return 1;}buffer[bytesRead] = '\0'; // Null-terminate the bufferprintf("Read %ld bytes: %s\n", bytesRead, buffer);// 关闭文件close(fileDescriptor);return 0;
}

一种简单的图片加密方式

1.3写文件

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

功能：往fd里写内容
返回值：成功返回实际写入的字节数，失败返回-1参数说明：
fd：已经打开的文件描述符
buf：存放的要写入的内容的缓冲区
count：预计要写的字节数，不能超过buf的大小

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
int main() {int fd_src = open("open.c", O_RDONLY);if(fd_src < 0){ perror("open1");return -1; }   int fd_dest = open("xxx", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0666);if(fd_dest < 0){ perror("open2");return -1; }   char buf[64];int ret;while(1){memset(buf, 0, sizeof(buf));ret = read(fd_src, buf, sizeof(buf));if(ret <= 0){ perror("read");return -1; }write(fd_dest, buf, ret);}   // 关闭文件close(fd_src);return 0;
}

2.时间函数

#include <time.h>time_t time(time_t *tloc);

功能：统计现在的系统时间（从1970-1-1 00:00:00到现在所过的秒数）
返回值：成功就返回这个秒数，失败返回-1参数说明：
tloc：用于存放这个秒数的变量地址

time_t tm;
tm = time(NULL);  <==>	time(&tm);struct tm {int tm_sec;    /* Seconds (0-60) */int tm_min;    /* Minutes (0-59) */int tm_hour;   /* Hours (0-23) */int tm_mday;   /* Day of the month (1-31) */int tm_mon;    /* Month (0-11) */int tm_year;   /* Year - 1900 */int tm_wday;   /* Day of the week (0-6, Sunday = 0) */int tm_yday;   /* Day in the year (0-365, 1 Jan = 0) */int tm_isdst;  /* Daylight saving time */
};

struct tm *gmtime(const time_t *timep);

功能：将统计的秒数转换成时间结构体的形式
返回值：成功返回时间结构体的地址，失败返回NULL参数说明：
timep：time()的返回值

struct tm *localtime(const time_t *timep);

功能：将统计的秒数转换成时间结构体的形式
返回值：成功返回时间结构体的地址，失败返回NULL参数说明：
timep：time()的返回值

char *asctime(const struct tm *tm);

功能：把系统时间按照固定格式转换成字符串
返回值：成功返回字符串的首地址，失败返回NULL参数说明：
tm：转换秒数后的时间结构体

char *ctime(const time_t *timep);

功能：把系统时间按照固定格式转换成字符串
返回值：成功返回字符串的首地址，失败返回NULL参数说明：
timep：直接转换秒数到固定字符串格式

#include <stdio.h>
#include <time.h>int main() {// 获取当前系统时间time_t currentTime;time(&currentTime);// 转换为GMT时间struct tm *timeInfo = gmtime(&currentTime);// 打印GMT时间printf("GMT time: %s", asctime(timeInfo));// 转换为本地时间struct tm *localTimeInfo = localtime(&currentTime);// 打印本地时间printf("Local time: %s", asctime(localTimeInfo));// 直接打印当前系统时间printf("Current time: %s", ctime(&currentTime));return 0;
}

在这里插入图片描述

3.文件属性

int stat(const char *pathname, struct stat *statbuf);

功能：获取文件的属性
返回值：成功返回0，失败返回-1
pathname：要查看的文件
statbuf：用于存放信息的结构体地址

struct stat {dev_t     st_dev;         /* ID of device containing file */ino_t     st_ino;         /* Inode number */mode_t    st_mode;        /* File type and mode */nlink_t   st_nlink;       /* Number of hard links */uid_t     st_uid;         /* User ID of owner */gid_t     st_gid;         /* Group ID of owner */dev_t     st_rdev;        /* Device ID (if special file) */off_t     st_size;        /* Total size, in bytes */blksize_t st_blksize;     /* Block size for filesystem I/O */blkcnt_t  st_blocks;      /* Number of 512B blocks allocated */struct timespec st_atim;  /* Time of last access */struct timespec st_mtim;  /* Time of last modification */struct timespec st_ctim;  /* Time of last status change */#define st_atime st_atim.tv_sec      /* Backward compatibility */
#define st_mtime st_mtim.tv_sec
#define st_ctime st_ctim.tv_sec
};

#include <stdio.h>
#include <sys/stat.h>int main() {// 获取文件属性struct stat fileStat;if (stat("example.txt", &fileStat) == -1) {perror("stat");return 1;}// 打印文件属性printf("File size: %ld bytes\n", fileStat.st_size);printf("Owner UID: %d\n", fileStat.st_uid);printf("Group GID: %d\n", fileStat.st_gid);printf("Permissions: %o\n", fileStat.st_mode & 0777);return 0;
}

在这里插入图片描述

ls-a功能

#include <stdio.h>
#include <dirent.h>
int main(int argc, char *argv[])
{ DIR *dirp = opendir(".");if(dirp == NULL){perror("opendir:");return -1;}struct dirent *dp = NULL;while(1){dp = readdir(dirp);if(dp == NULL){break;}else if(dp->d_name[0] != '.'){printf("%s\t",dp->d_name);}}printf("\n");return 0;
}

ls-l功能

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <dirent.h>
#include <unistd.h>
#include <pwd.h>
#include <grp.h>
#include <time.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <libgen.h>int main(int argc, char *argv[])
{ if(argc < 2){printf("请输入路径%s <src>\n",argv[0]);return -1;}DIR* dirp = opendir(argv[1]);if(dirp == NULL){perror("opendir:");return -1;}struct dirent* dp = NULL;struct stat st;char pathname[1024];while((dp = readdir(dirp)) != NULL){if (strcmp(dp->d_name, ".") == 0 || strcmp(dp->d_name, "..") == 0) {continue;}sprintf(pathname, "%s/%s", argv[1], dp->d_name);if (lstat(pathname, &st) < 0) {perror("lstat:");break;}switch(st.st_mode & S_IFMT){case S_IFSOCK: printf("s");break;case S_IFLNK: printf("l");break;case S_IFREG: printf("-");break;case S_IFBLK: printf("b");break;case S_IFDIR: printf("d");break;case S_IFCHR: printf("c");break;case S_IFIFO: printf("p");break;}int n = 8;while(n > 0){if(st.st_mode & 1 << n){switch(n%3){case 2:printf("r");break;case 1:printf("w");break;case 0:printf("x");break;}}else{printf("-");}n--;}struct passwd *u_uid = getpwuid(st.st_uid);printf(" %s",u_uid->pw_name);struct group* g_uid = getgrgid(st.st_gid);printf(" %s",g_uid->gr_name);printf(" %8ld",st.st_size);struct tm *time = localtime(&st.st_mtime);int month = time->tm_mon+1;switch(month){case 1: printf(" 一月"); break;case 2: printf(" 二月"); break;case 3: printf(" 三月"); break;case 4: printf(" 四月"); break;case 5: printf(" 五月"); break;case 6: printf(" 六月"); break;case 7: printf(" 七月"); break;case 8: printf(" 八月"); break;case 9: printf(" 九月"); break;case 10: printf(" 十月"); break;case 11: printf(" 十一月"); break;case 12: printf(" 十二月"); break;}printf(" %2d %d:%02d  %s",time->tm_mday,time->tm_hour,time->tm_min,dp->d_name);printf("\n");}closedir(dirp);return 0;
}

ls-l功能源文件

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <dirent.h>
#include <unistd.h>
#include <pwd.h>
#include <grp.h>
#include <time.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <libgen.h>void printPermissions(mode_t mode) {printf((S_ISDIR(mode)) ? "d" : "-");printf((mode & S_IRUSR) ? "r" : "-");printf((mode & S_IWUSR) ? "w" : "-");printf((mode & S_IXUSR) ? "x" : "-");printf((mode & S_IRGRP) ? "r" : "-");printf((mode & S_IWGRP) ? "w" : "-");printf((mode & S_IXGRP) ? "x" : "-");printf((mode & S_IROTH) ? "r" : "-");printf((mode & S_IWOTH) ? "w" : "-");printf((mode & S_IXOTH) ? "x" : "-");
}void printFileInfo(const char *filename) {struct stat fileStat;if (stat(filename, &fileStat) < 0) {perror("stat");return;}// 打印文件权限printPermissions(fileStat.st_mode);printf(" ");// 打印硬链接数printf("%ld ", fileStat.st_nlink);// 打印所有者用户名struct passwd *pw = getpwuid(fileStat.st_uid);printf("%-2s ", pw->pw_name);// 打印所有者所属组名struct group *gr = getgrgid(fileStat.st_gid);printf("%-2s ", gr->gr_name);// 打印文件大小printf("%5ld ", fileStat.st_size);// 打印最后修改时间struct tm *timeinfo;char timeString[80];timeinfo = localtime(&fileStat.st_mtime);strftime(timeString, sizeof(timeString), "%Y年%m月%d日 %H:%M", timeinfo);printf("%s ", timeString);// 打印文件名printf("%s\n", basename((char*)filename));
}int main() {char cwd[1024];if (getcwd(cwd, sizeof(cwd)) == NULL) {perror("getcwd");return 1;}DIR *dir = opendir(cwd);if (!dir) {perror("opendir");return 1;}int blocksize = 0;struct dirent *entry;while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {// 忽略以'.'开头的文件（隐藏文件）if (entry->d_name[0] == '.')continue;char path[PATH_MAX];snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s", cwd, entry->d_name);struct stat fileStat;if (stat(path, &fileStat) < 0) {perror("stat");continue;}blocksize += fileStat.st_blocks;}closedir(dir);// 打印总用量（总块数）printf("总用量：%d\n", blocksize / 2);dir = opendir(cwd);if (!dir) {perror("opendir");return 1;}while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {if (entry->d_name[0] == '.')continue;char path[PATH_MAX];snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s", cwd, entry->d_name);printFileInfo(path);}closedir(dir);return 0;
}

4.库的制作

4.1静态库

①.生成二进制文件

gcc -c linkstack.c -o linkstack.o

在这里插入图片描述

②.制作静态库文件（把.o文件转换成.a文件）

ar crs libmykun.a hello.o	//生成libmykun.a这个静态库文件

在这里插入图片描述

③.编译时链接

gcc linkstack_main.c -L. -llinkstack		//-L表示指定库路径，-l表示指定具体的库

在这里插入图片描述

4.2动态库

①.生成地址无关二进制文件

gcc -fPIC -c linkstack.c

在这里插入图片描述

②.制作动态库文件

gcc -shared -o liblinkstack.so linkstack.o

在这里插入图片描述

③.编译时链接

gcc linkstack_main.c -L. -llinkstack		//-L表示指定库路径，-l表示指定具体的库

在这里插入图片描述

注：动态库程序运行时需要去默认路径加载库
1.把动态库文件拷贝到/lib或者/usr/lib目录下
或
2.配置动态库搜索文件
2.1、sudo vi /etc/ld.so.conf.d/my.conf（新建一个my.conf）将你的.so文件路径复制进去进行
2.2、把动态库路径存放进文件（再次刷新）
sudo ldconfig /etc/ld.so.conf.d/my.conf

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