Linux 基本语句_7_C语言_文件I/O文件复制操作

标准I/O与文件I/O的区别：

标准I/O每次调用函数写入字符，并不是直接将字符写入文件，而是先写入缓冲区

文件I/O则是每次调用函数写入都会产生一次系统调用，Liunx必须从用户态切换至内核态，但过度频繁得执行系统调用会增加系统开销

标准I/O库通常更易于使用，因为它提供了更高级的函数，适用于许多不同的数据类型,文件I/O更接近底层，因此提供的控制更有限，通常需要更多的手动管理。

除此之外：

文件I/O相较于前者有着更小得内存开销，且更快，能对设备文件调用(linux一切皆是文件)而前者不行

文件I/O简介：

若说标准I/O的核心是流指针(FILE)那么文件I/O核心就是文件描述符

文件描述符：

文件描述符是一个非负整数，它是一个索引值，并指向在内核中每个进程代开文件的记录表。当打开一个或创建一个新文件时，内核就会向进程返回一个文件描述符，读写文件时需要把相应文件描述符作为参数传递给相应函数

进程：

听歌和打游戏就是两个不同进程，操作系统可以有效地管理这些不同的进程并分配资源。

I/O：

也通俗的讲就是你向计算机获取文件信息或向计算机写入信息。

通俗讲0、1、2描述符已被系统提前占据，后续打开新文件描述符的取值为3、4…

文件描述符作为有限资源，一个进程开启的最大文件描述符为1023，一个进程最多使用1024个文件描述符，这个值与文件，文件多少没有关系，已打开文件描述符个数有关

朴素的讲一个进程能同时打开的文件数量是有限的

操作：

打开文件：

open函数有俩重载函数，其中下面一个函数的mode是为型创建文件设置权限用的例如0777就是权限全开，第一个0没有用，后续文件权限可以用chmod对新建文件修改权限

这些权限可以叠加，用|即可：

标准I/O用的是fopen函数，返回值是FILE指针流

写文件：

ssize_t 是 C 和 C++ 编程语言中的一个数据类型，通常用于表示有符号的大小，主要用于 I/O 操作和函数返回值中。
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read函数中count是期望读取的字节数，实际读取字只会小于等于count，读取数据存入buf中

void类型相当于java中的object

read函数的返还值，很特别后续有大用，后续代码测试中再细致说明

设置指针位置：

文件读取一般从文件开头开始读，读一字节再跳到下一字节，这个函数直接可以控制指针位置，可以控制读取文件的具体部分

关闭文件：

linux内核会自动关闭打开文件，为什么还要用close?

在Linux中，内核确实会在进程终止时自动关闭所有打开的文件。这是为了确保文件描述符不会被泄漏，从而释放与这些文件描述符相关的系统资源。

然而，显式地使用close函数来关闭文件是一种良好的编程习惯，而不是依赖于操作系统的自动处理。这是因为有时你可能需要在进程执行期间显式关闭文件，而不是等到进程终止。如果你在程序中打开了大量文件，如果不关闭它们，可能会导致文件描述符用尽，从而阻止进程打开更多文件。

另外，显式关闭文件可以帮助你更好地控制程序的文件访问，确保文件在不再需要时被及时释放，有助于避免资源泄漏问题。所以，尽管内核会在进程终止时关闭文件，但在实际编程中，最好养成显式关闭文件的好习惯。

使用文件I/O实现文件复制：

#include                                                                                         
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define N 10 //定义每次读取的长度

int main(int argc, const char * argv[]){
    int origin;//源文件
    int destination;//目的文件
    ssize_t readnum;
    unsigned char buf[N];
    if((origin = open(argv[1], O_RDONLY)) < 0){//打开源文件
       printf("源文件打开错误\n");
       exit(1);
    }
    if((destination = open(argv[2], O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0664)) > 0){//只写打开文件,不存在创建,否者清空
      lseek(destination, 0, SEEK_SET);//将指针制于文件首部
      
      while((readnum = read(origin, buf, N)) > 0){//若读取出数据
           write(destination, buf, N);//写入
      }
    }else{
       printf("目标文件打开错误\n");
       exit(1);
    }
    return 0;
}
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效果：

./a.out main.c ccc.c
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复制main.c到ccc.c文件可以看出：

ccc.c文件多出来一个trun 0

这个原因的产生和我们的写函数脱不了关系

 if((destination = open(argv[2], O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0664)) > 0){
   lseek(destination, 0, SEEK_SET);//将指针制于文件首部

   while((readnum = read(origin, buf, N)) > 0){//若读取出数据
        write(destination, buf, N);//写入
   }
 }else{
    printf("目标文件打开错误\n");                                      
    exit(1);
 }

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write(destination, buf, N);//写入
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问题出在写入函数写入的实际长度为N,若read函数没有读取到长度为N的字符串，那么write写入的时候剩下就就会补0这也就是turn 0产生的原因

while((readnum = read(origin, buf, N)) > 0)
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改进方法，讲N换成read函数的返回值即可，read在读取到一些字符串，并且刚好到达文件末尾仍会返回读取的字符串个数，而不是0,但当你再次调用想获取更多字符串的时候就会返回0

修改代码：

#include                                                                                         
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define N 10 //定义每次读取的长度

int main(int argc, const char * argv[]){
    int origin;//源文件
    int destination;//目的文件
    ssize_t readnum;
    unsigned char buf[N];
    if((origin = open(argv[1], O_RDONLY)) < 0){//打开源文件
       printf("源文件打开错误\n");
       exit(1);
    }
    if((destination = open(argv[2], O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0664)) > 0){//只写打开文件,不存在创建,否者清空
      lseek(destination, 0, SEEK_SET);//将指针制于文件首部
      
      while((readnum = read(origin, buf, N)) > 0){//若读取出数据
           write(destination, buf, readnum);//写入
      }
    }else{
       printf("目标文件打开错误\n");
       exit(1);
    }
    return 0;
}
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效果：

复制文件后半部分：

完整代码：

#include       
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 


#define N 10
char buf[N];

int main(int argc, const char * argv[]){
	int origin;
	int destination;
	int readnum;
	if(argc < 2){//检查文件数量 
		printf("file number at least 2\n");
		exit(1);
	}
	if((origin = open(argv[1], O_RDONLY)) < 0){
		printf("open error\n");
		exit(1);
	}
	if((destination = open(argv[2], O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0664)) < 0){
		printf("write error\n");
		exit(1);
	}
	lseek(origin,  lseek(origin, 0, SEEK_END) / 2, SEEK_SET);
	lseek(destination, 0, SEEK_SET);
	
	while((readnum = read(origin, buf, N)) > 0){
		write(destination, buf, readnum);
	}

	return 0;
}  
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注意：

lseek(origin,  lseek(origin, 0, SEEK_END) / 2, SEEK_SET);
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将其更改为：

lseek(origin,  0, SEEK_END / 2);
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上述更改是不行的，因为SEEkK_END值为2除以二变为1与SEEK_CUR操作等效即移动文件当前位置

lseek返回值为指针相对于初始位置的大小，理应根据这一特性，找到文件长度，再根据将指针调制文件首部，偏移量为文件长度的一半即可让指针在文件中间