文件I/O——文件打开函数（open/openat）

一、open函数

1、函数原型：int open(const char *path,int oflag,.../* mode_t mode */);

2、头文件：#include <fcntl.h>

3、参数说明：

（1）path:要打开或创建文件的名字；

（2）oflag:用下列一个或多个常量进行“或”运算构成oflag参数；

a、文件读写模式常量：

O_RDONLY:文件以只读方式打开；

O_WRONLY:文件以只写模式打开；

O_RDWR:文件以可读可写模式打开。

b、其他常用常量：

O_APPEND:追加模式打开，即当给已有文件进行写数据操作时，新数据会追加到原文件的末尾；

O_CREAT:若要操作的文件不存在，则会创建此文件，使用时需要同时指定第三个参数权限位；

O_EXCL:检测文件是否存在，若同时指定了O_CREAT，且文件存在，则会报错，若文件不存在，则创建此文件；

O_TRUNC:若文件存在，则在打开的同时会清空文件内容；

O_NOCTTY:若path引用的是终端设备，则不该将设备分配作为此进程的控制终端；

O_NONBLOCK:若path引用的是一个FIFO/一个块特殊文件/一个字符特殊文件，则此选项为文件的本次打开操作和后续的I/O操作设置为非阻塞模式。

c、同步输入输出：（目前没用到过，还不太清楚使用场景）

O_SYNC:使每次write等待物理I/O操作完成，包括由该write操作引起的文件属性更新所需的I/O；

O_DSYNC:使每次write要等待物理I/O操作完成，但若该写操作并不影响读取刚写入的数据，则不需要等待文件属性被更新；

O_RSYNC:使每一个以文件描述符作为参数进行的read操作等待，直至所有对文件同一部分挂起的写操作都完成。

4、示例：

 

#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc,char *argv[])
{
    int fd = open("test.txt",O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC,0777);
    if (fd < 0)
        perror("open");
    else
        printf("fd = %d\n",fd);
    
    close(fd);
    
    return 0;
}

 

注意：open和close需要成对存在！

二、openat函数：

1、函数原型：int openat(int fd,const char *path,int oflag,.../* mode_t mode */);

2、头文件：#include <fcntl.h>

3、参数说明：

（1）fd:

相对于open函数，此函数多了一个fd参数，异同点如下：

a、若path指定的是绝对路径，fd参数被忽略，openat函数相当于open函数；

b、若path指定的是相对路径，fd参数指出了相对路径名在文件系统中的开始地址，fd参数是通过打开相对路径名所在的目录来获取；

c、path指定了相对路径名，fd参数具有特殊值AT_FDCWD.在此情况下，路径名在当前工作目录中获取，openat函数在操作上与open类似。

（2）其余参数与open一致，在此不重复。

4、使用示例：主要考虑fd的获取，打开目录一般是DIR *dirfp = opendir("./")，需要处理，考虑以下两种方式；

（1）利用 dirfd()函数将opendir返回的目录描述符转为int类型的文件描述符；

函数原型：int dirfd(DIR *dirp);

示例：

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <dirent.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
 
int main()
{
    DIR *dir;
    int dirfd2;
    int fd;
    int n;
 
    dir = opendir("./");
    if(NULL == dir)
    {
        perror("open dir error");
        return -1;
    }
    dirfd2 = dirfd(dir);
    if(-1 == dirfd2)
    {
        perror("dirfd error");
        return -1;
    }
 
    fd = openat(dirfd2,"output.log",O_CREAT|O_RDWR|O_TRUNC,0777);
    if(-1 == fd)
    {
        perror("opeat error");
        return -1;
    }
    n = write(fd,"Hello world!\n",15);
    
    close(fd);
    closedir(dir);
 
    return 0;
 
}

（2）直接用open打开一个目录，其返回值作为openat的第一个参数：

示例：

#include <stdio.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
 
void creat_at(char *dir_path, char *relative_path)
{
    int dir_fd;
    int fd;
 
    dir_fd = open(dir_path, O_RDONLY);
    if (dir_fd < 0) 
    {
        perror("open");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    fd = openat(dir_fd, relative_path, O_CREAT | O_TRUNC | O_RDWR, 0777);
    if (fd < 0) 
    {
        perror("openat");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
 
    write(fd, "HELLO\n", 6);
 
    close(fd);
    close(dir_fd);
}
 
int main()
{
    creat_at("./", "log.txt");
    return 0;
}