文件I/O——文件打開函數（open/openat）

一、open函數

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

2、頭文件：#include <fcntl.h>

3、參數說明：

（1）path:要打開或創建文件的名字；

（2）oflag:用下列一個或多個常量進行“或”運算構成oflag參數；

a、文件讀寫模式常量：

O_RDONLY:文件以只讀方式打開；

O_WRONLY:文件以只寫模式打開；

O_RDWR:文件以可讀可寫模式打開。

b、其他常用常量：

O_APPEND:追加模式打開，即當給已有文件進行寫數據操作時，新數據會追加到原文件的末尾；

O_CREAT:若要操作的文件不存在，則會創建此文件，使用時需要同時指定第三個參數權限位；

O_EXCL:檢測文件是否存在，若同時指定了O_CREAT，且文件存在，則會報錯，若文件不存在，則創建此文件；

O_TRUNC:若文件存在，則在打開的同時會清空文件內容；

O_NOCTTY:若path引用的是終端設備，則不該將設備分配作為此進程的控制終端；

O_NONBLOCK:若path引用的是一個FIFO/一個塊特殊文件/一個字符特殊文件，則此選項為文件的本次打開操作和后續的I/O操作設置為非阻塞模式。

c、同步輸入輸出：（目前沒用到過，還不太清楚使用場景）

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

O_DSYNC:使每次write要等待物理I/O操作完成，但若該寫操作並不影響讀取剛寫入的數據，則不需要等待文件屬性被更新；

O_RSYNC:使每一個以文件描述符作為參數進行的read操作等待，直至所有對文件同一部分掛起的寫操作都完成。

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需要成對存在！

二、openat函數：

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

2、頭文件：#include <fcntl.h>

3、參數說明：

（1）fd:

相對於open函數，此函數多了一個fd參數，異同點如下：

a、若path指定的是絕對路徑，fd參數被忽略，openat函數相當於open函數；

b、若path指定的是相對路徑，fd參數指出了相對路徑名在文件系統中的開始地址，fd參數是通過打開相對路徑名所在的目錄來獲取；

c、path指定了相對路徑名，fd參數具有特殊值AT_FDCWD.在此情況下，路徑名在當前工作目錄中獲取，openat函數在操作上與open類似。

（2）其余參數與open一致，在此不重復。

4、使用示例：主要考慮fd的獲取，打開目錄一般是DIR *dirfp = opendir("./")，需要處理，考慮以下兩種方式；

（1）利用 dirfd()函數將opendir返回的目錄描述符轉為int類型的文件描述符；

函數原型：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打開一個目錄，其返回值作為openat的第一個參數：

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;
}