《基础IO》

【一】C文件接口

        我们使用C语言向文件写入东西的时候，基本上的套路都是先打开文件，然后调用C的文件接口，向文件中输入相应的数据，然后关闭文件。

        a.size_t fwrite( const void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *stream );

        b.ssize_t s = fread(buf, 1, strlen(msg), fp);

【二】c文件的三个标准输入输出流

        C默认会打开三个输入输出流，分别是stdin，stdout，stderr，换成中文来说就是标准输入，标准输出，标准错误。

        仔细观察会发现，这三个流的类型都是FILE*,fopen,返回值类型，文件指针。

        打开文件若干种方式：

r：仅以读的方式去打开这个文件

r+：以读写的方式打开这个文件，如果不存在就报错

w：仅以写的方式去打开这个文件

w+：以读写的方式打开这个文件，如果这个文件不存在，那么就去创建这个文件

a：以追加的方式打开文件，如果文件不存在就创建文件

a+：以读和追加的方式去打开文件，如果文件不存在就创建文件，追加的位置在末尾，读的位置在开头。

【三】系统文件I/O

操作文件，除了调用上面的C接口以外（当然C++也有接口，其他语言也有接口），我们还可以采用系统接口来进行文件访问，接下来看一段代码。

接口介绍：open

 

#include 
#include 
#include 
int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
pathname: 要打开或创建的目标文件
flags: 打开文件时，可以传入多个参数选项，用下面的一个或者多个常量进行“或”运算，构成flags。
参数:
 O_RDONLY: 只读打开
 O_WRONLY: 只写打开
 O_RDWR : 读，写打开
 这三个常量，必须指定一个且只能指定一个
 O_CREAT : 若文件不存在，则创建它。需要使用mode选项，来指明新文件的访问权限
 O_APPEND: 追加写

返回值：

        成功：新打开的文件描述符

        失败：-1

mode_t理解：直接man手册，比啥都清楚，其实主要就是你创建的文件权限

open：函数具体使用哪个，和具体应用场景相关，如目标文件不存在，需要open创建，则第三个参数表示创建文件的默认参数，否则，使用两个参数的open。

        open函数返回值：

在认识返回值之前，先来认识一下两个概念：系统调用和库函数

上面的fopen，fclose，fread，fwrite都是C标准库中的函数，我们称之为库函数

而open，close，read，write，lseek都是属于系统提供的接口，称之为系统调用接口

所以f#系列的函数都是对系统调用的封装，方便我们进行二次开发

【四】文件描述符fd

其实文件描述符本质上就是一个小整数

0&1&2

Linux进程下默认情况下会有三个默认打开的文件描述符，分别是标准输入0，标准输出1，标准错误2，分别对应的物理设备是键盘，显示器，显示器。

文件描述符：

而现在知道，文件描述符就是从0开始的小数，当我们打开文件时，操作系统要在内存中创建相应的数据结构来描述目标文件，于是就有了file结构体。表示一个已经打开的文件对象，而执行open系统调用，所以必须让进程和文件关联起来，每个进程都有一个*files，指向一个files_struct，该表最重要的部分就是保函一个指针数组，每个元素都是一个指向打开文件的指针！所以本质上就是该数组的下标，所以只需要找到该数组的下标，所以只要拿着文件的描述符，就可以找到相对应的文件。

【五】重定向

 含义：Linux重定向是指修改原来默认的一些东西，对原来系统命令的执行方式进行改变。

看一段代码：

此时，我们发现，原本输出到显示器上面的内容，却输入到了文件myfile当中，其中，fd=1，这种现象叫做输出重定向，常见的重定向有：>,>>,<

那重定向的本质是什么呢？

         修改文件描述符fd下标，对应的struct file* 的内容，奖其替换成目标文件的地址。

【六】FILE

因为IO相关函数与系统调用接口对应，并且库函数封装系统调用，所以本质上，访问文件都是fd访问的，所以C库当中的FILE结构体内部，必定封装了fd。

【七】缓冲区的概念

看以下代码：

 出现的结果：

你会发现有一个仅仅出现了一次，这是为什么呢？历其实就是c的库函数会自带缓冲区，而系统调用没有缓冲区，当你fork之后便出现了两份代码和两份数据，缓冲区中的数据会直接输入到文件中，但是系统调用的数据本就直接输入到了文件，缓冲区中就不存在了，这也就是出现了一个输入的原因。

以上就是这期的全部内容了，如果有问题的话还请位于评论区斧正，如果没有问题的话，还请给个一件三连，毕竟码字不易。