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一、文件IO

文件IO是Linux内核提供的文件操作接口，属于系统调用。 核心接口：open()、read()、write()、close()。

1. open 打开文件

#include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> int open(const char *pathname, int flags); int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

功能：打开一个文件，获取文件描述符。

参数说明

• pathname：待打开文件路径名称
• flags：打开方式标志位，可以多标志位按位或组合

标准IO mode 和 文件IO flags对应关系

• mode：新建文件权限，实际权限 =mode & ~umask；普通文件常用0664，满权限0777。

返回值：成功返回文件描述符，失败返回-1。

文件描述符 打开文件后内核分配的非负小整数；范围默认0‑1023，共1024个；分配规则：取当前最小未被使用的编号。 系统默认已经打开：

标准IO	文件IO文件描述符宏
stdin	0(STDIN_FILENO)
stdout	1(STDOUT_FILENO)
stderr	2(STDERR_FILENO)

2. close 关闭文件

#include <unistd.h> int close(int fd);

参数：fd为文件描述符。 返回：成功0，失败‑1。

注意：打开后必须关闭，否则发生文件描述符泄漏。

3. write 写数据

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

• fd：文件描述符
• buf：待写入数据缓冲区首地址
• count：期望写入字节数 返回：成功返回实际写入字节数；失败返回‑1。

4. read 读数据

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

• fd：文件描述符
• buf：存放读取数据的缓冲区
• count：期望读取字节数 返回：成功返回实际读到字节数；读到文件末尾返回0；失败返回‑1。

5. read + write 实现文件拷贝

int file_copy(const char *srcfile, const char *dstfile) { int fdsrc = open(srcfile, O_RDONLY); int fddst = open(dstfile, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0664); if (-1 == fdsrc || -1 == fddst) { printf("open error\n"); return -1; } char buff[1024] = {0}; ssize_t size = 0; while ((size = read(fdsrc, buff, sizeof(buff))) > 0) { write(fddst, buff, size); } close(fdsrc); close(fddst); return 0; }

6. lseek 文件定位

off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);

• offset：偏移字节数
• whence偏移基准：
  • SEEK_SET：文件开头
  • SEEK_CUR：当前读写位置
  • SEEK_END：文件末尾 返回：成功返回当前距离文件开头偏移量；失败返回‑1。

二、文件IO和标准IO的区别

缓冲区分类

1. 行缓冲：终端交互，默认1024字节；\n、程序结束、fflush、缓冲区满触发刷新。
2. 全缓冲：普通文件，默认4096字节；关闭文件、程序结束、缓冲区满、fflush触发刷新。
3. 无缓冲：stderr标准错误输出，直接输出。

三、目录IO

目录操作API：opendir、readdir、closedir、mkdir。

1. opendir 打开目录

DIR *opendir(const char *name);

参数：目录名；返回目录流指针；失败返回NULL。

2. closedir 关闭目录

int closedir(DIR *dirp);

返回成功0，失败‑1。

3. readdir 读取目录项

struct dirent *readdir(DIR *dirp);

返回struct dirent*，读到目录末尾/出错返回NULL。

struct dirent { ino_t d_ino; /* inode编号 */ off_t d_off; unsigned short d_reclen; unsigned char d_type;/* 文件类型 */ char d_name[256]; /* 文件名 */ };

4. mkdir 创建目录

int mkdir(const char *pathname, mode_t mode);

参数：目录名，目录权限；成功返回0，失败‑1。

创建文件对比：

• mkdir：创建文件夹
• touch命令：创建普通文件
• open()/fopen()：代码内创建普通文件

目录遍历示例代码

遍历/dev目录，过滤隐藏文件，打印文件名与inode号

int main(void) { DIR *pdir = opendir("/dev"); if (NULL == pdir) { printf("opendir error\n"); return -1; } while (1) { struct dirent *pinfo = readdir(pdir); if (NULL == pinfo) { break; } if ('.' == pinfo->d_name[0]) { continue; } printf(" %s : %ld\n", pinfo->d_name, pinfo->d_ino); } closedir(pdir); return 0; }

四、其他常用接口

1. 格式化输出系列

int printf(const char *format, ...); int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...); int dprintf(int fd, const char *format, ...); int sprintf(char *str, const char *format, ...);

• printf：输出到标准输出stdout
• fprintf：格式化输出到文件流FILE*
• dprintf：格式化输出到文件描述符fd
• sprintf：格式化输出到内存字符数组，常用于数字转字符串、字符串拼接

2. strtok 字符串分割

char *strtok(char *str, const char *delim);

功能：按分隔符delim切割字符串；第一次传入原字符串，后续调用传NULL；返回分割得到子串首地址；分割完毕返回NULL。

⚠会修改原字符串。

3. 出错处理函数

char *strerror(int errnum); void perror(const char *s);

• strerror：将错误码errno转为错误信息字符串。
• perror：打印自定义提示字符串 + 系统错误原因。