Linux系統編程

1. 什么是Linux系統編程

Linux系統編程也叫Linux下的高級編程；

學習Linux系統編程C語言是基礎，能夠在Linux系統下通過指令完成文件的創建、復制、剪切、刪除；文件夾的創建和刪除；軟件的下載和安裝就可以。

Linux系統編程主要是學習Linux系統調用的接口，學習這些接口的功能、參數和返回值，是比較簡單的。可以通過框架學習法來學習。（迅為的框架學習法）

 

2. Linux系統編程的基本框架

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc,char *argv[])
{
    //argc：表示的是命令行中參數的個數。最小為1
    //argv：表示的是命令行中的參數。

    printf("argc = %d \n",argc);

    for(int i=0;i<argc;i++)
    {
        printf("argv[%d] = %s \n",i,argv[i]);
    }

    return 0;
}

 

 

3. 標准IO和文件IO

 

文件IO就是直接調用系統內核提供的系統調用函數，如open；

標准IO就是間接調用系統調用函數，是C庫函數，如fopen。

 

文件IO和標准IO的區別？

文件IO是直接調用系統內核提供的系統調用函數，頭文件是unistd.h；標准IO是間接調用系統函數，頭文件是stdio.h

文件IO是依賴於操作系統的；標准IO是不依賴於操作系統的。所以在任何操作系統下，使用標准IO，也就是C庫函數操作文件的方法都是相同的。

 

 

4. 文件IO之open函數

 

 

 

文件描述符

　　對於文件IO來說，一切都是圍繞文件描述符進行的。在Linux系統中，所有打開的文件都有一個對應的文件描述符。

　　文件描述符的本質是一個非負整數，當我們打開一個文件時，系統會給我們分配一個文件描述符。

　　當我們對一個文件做讀寫操作的時候，我們使用open函數返回的這個文件描述符會標識該文件，並將其作為參數傳遞給read或write函數。　

　　在posix.1應用程序里面，文件描述符0,1,2分別標識標准輸入，標准輸出和標准出錯。

 

open函數

#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：打開文件，返回文件描述符。

open函數有兩個原型，參數不同。

第一個參數：表示要打開文件的路徑。

第二個參數：O_RDONLY，O_WRONLY，O_RDWR。O_CREAT等等。可以通過 | 組合使用

第三個參數：當第二個參數中有O_CREAT時，需要填寫第三個參數，表示訪問權限。文件實際的訪問權限：  mode & ~(umask)

返回值：正常返回打開文件的描述符；-1：打開錯誤

 

 

文件的訪問權限

文件的訪問權限可以由數字表示：
可執行   -- 1
可寫     -- 2
可讀     -- 4

如果我們表示文件可讀可寫，就是上述值的和，可讀可寫 -- 6。

 

 

open.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc,char *argv[])
{

    int fd;

    fd = open("a.c",O_CREAT|O_RDWR,0666);

    if(fd < 0){
        printf("open is error!\n");
    }

    printf("fd = %d \n",fd);

    close(fd);

    return 0;
}

 

umask 是 022 ，open第三個參數是 666 ，mode & ~(umask) = 644

 

 

 

5.文件IO之close函數

 

close函數

#include <unistd.h>

int close(int fd);

作用：關閉一個文件描述符

參數：文件描述符

返回值：0-成功   -1-失敗。

 

為什么要關閉文件描述符？

系統中的文件描述符是有上限的，一般為1024。關閉不用的文件描述符以讓內核可以重用。

 

6.文件IO之read函數

 

read函數

#include <unistd.h>

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

作用：讀出文件描述符fd所指向的文件中，count字節的數據到buf指向的緩沖區。

參數：　　fd：文件描述符

　　　　　buf：讀出數據的緩沖區

　　　　　count：要讀出數據的字節長度

返回值：n - 實際讀取到數據的字節長度

　　　　0 - 讀到文件末尾

　　　　-1 - 讀取出錯 

 

 

read.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>


int main(int argc,char *argv[])
{
    int fd;
    char buf[32];
    ssize_t ret;

    fd = open("a.c",O_RDWR);
    if(fd < 0)
    {
        printf("open is error\n");
        return -1;
    }

    printf("fd is %d\n",fd);

    ret = read(fd,buf,32);
    if(ret < 0)
    {
        printf("read is error\n");
        return -2;
    }

    printf("buf is %s\n",buf);
    printf("ret is %d\n",ret);
    
    close(fd);

    return 0;
}