简图记录linux文件编程基础

简图记录学习~参考《高级UNIX编程》linux应用编程中 文件编程是很重要的一块

一、基础概念

文件概念

本质是对数据的一种抽象&＃xff0c;linux对其做了扩展&＃xff0c;不仅数据 如 设备资源 目录 套接字都视作文件。这样统一了操作接口&＃xff0c;“一切皆文件”。要掌握linux的文件编程&＃xff0c;首先得熟悉相关概念&＃xff1a;文件描述符、索引节点、熟悉linux下6种文件类型、文件权限。

文件的分类

1、普通文件&＃xff08;-&＃xff09; 以线性数组组织的字节&＃xff0c;存储在磁盘上。任意字节可以被读写&＃xff0c;但不可删除或者插入字节&＃xff08;改变大小&＃xff09;&＃xff0c;可以重写覆盖。

2、目录文件&＃xff08;d&＃xff09; 用于访问文件的两个列表&＃xff0c;一为文件名&＃xff0c;一为索引字节好。目录文件和普通文件一样占用一个信息节点。

3、符号连接&＃xff08;l&＃xff09; 硬链接&＃xff0c;目录中揭露&＃xff0c;包含文件名和索引节点号。软链接&＃xff0c;一段指向某个文件的记录信息&＃xff0c;类似快捷方式。当一个文件的硬件链接数为0&＃xff0c;表示文件删除。

4、特殊文件&＃xff08;b/c&＃xff09;某种设备&＃xff0c;包含块设备&＃xff08;按块如4096字节访问&＃xff09;、和 字符设备 &＃xff08;按任意长度字节访问&＃xff09;。

5、命名管道&＃xff08;p&＃xff09; 用于进程剑通信的文件&＃xff08;传输数据&＃xff09;

6、套接字文件&＃xff08;s&＃xff09; 用于计算机内或者计算机之间的一种通信文件。

文件描述符&＃xff08;访问文件的句柄&＃xff09;

打开文件时&＃xff0c;返回的整数&＃xff0c;内核生成数据结构&＃xff0c;通过文件描述符对文件进行操作。

特殊文件描述符&＃xff1a;0标准输入 1标准输出 2错误输出&＃xff0c;进程开始时就已经打开。

索引节点&＃xff08;系统中文件的唯一标识&＃xff09;

inode分为内核node&＃xff08;内存中&＃xff09;和 磁盘inode。inode信息包含&＃xff1a;文件类型、硬件链接数、字节数、最后访问/修改时间、磁盘块指针或者设备号。

文件权限&＃xff08;ls -l查看&＃xff0c;chmod修改&＃xff09;

文件权限ls -l查看&＃xff0c;信息&＃xff1a;[文件类型][文件所有者权限][同组权限][其他用户权限]

drwx rwx rwx // 目录文件&＃xff0c;owner/同组用户/其他用户 都有 读/写/执行 权限

-rwx r-- r-- //普通文件&＃xff0c;owner 有 读/写/执行 权限&＃xff0c;同组用户/其他用户 只有读 权限

文件夹权限概念&＃xff1a;r代表可以读取文件夹内容的权限&＃xff0c;即读取文件夹中文件名列表的权限&＃xff0c;如果没有这个权限你无法读取到文件夹内的文件名列表。w标识可以修改文件夹列表&＃xff08;改文件名、新增、删除、移动文件&＃xff09;。x权限在文件夹上就不是可执行权限了&＃xff0c;而是代表用户能否进入该目录。

索引节点号&＃xff08;索引节点的索引&＃xff0c;通常在目录中与文件名对应&＃xff09;

二、基础文件IO操作

文件相关基础操作 systemcall&＃xff1a;如何创建、销毁、读写文件、如何改变文件读写偏移量。

更深层的学习&＃xff1a;理解内核缓存概念、如何优化文件的读写。

文件的打开/创建&＃xff1a;int open(const char *path, int flags, mode_t perms);---成功返回文件描述符&＃xff0c;失败-1

    flags 标志&＃xff1a;

        必选标志&＃xff1a;O_RDONY只读/O_RDWR可读可写/O_WRONLY只写

        可选标志&＃xff1a;O_APPEND每次写追加/O_CREAT无就创建&＃xff08;如果再带上O_EXCL表示存在就失败&＃xff09;

    perms 创建权限&＃xff08;O_CREAT有用&＃xff09;&＃xff1a;

       S_IRUSR | S_IWUSR | S_IXUSR (拥有者的 读/写/执行权限)---复合标志如&＃xff1a;S_IRWXU&＃xff08;拥有 读写执行&＃xff09;

       S_IRGRP | S_IWGRP | S_IXGRP (同组的 读/写/执行权限)

       S_IROTH | S_IWOTH | S_IXOTH (其他用户的 读/写/执行权限)

文件的关闭&＃xff1a;int close(int fd);

文件的删除&＃xff1a;int unlink(const char* path);删除目录中链接&＃xff0c;节点中文件硬链接数-1。--0成功-1失败&＃xff1b;

读取文件&＃xff1a;size_t read(int fd, void *buf, size_t nbytes);--成功返回读取字节数&＃xff0c;失败-1&＃xff1b;

写文件&＃xff1a;size_t write(int fd, void *buf, size_t nbytes);--成功返回写入字节数&＃xff0c;失败-1&＃xff1b;

设置偏移量&＃xff1a;off_t lseek(int fd, off_t pos, int whence);--返回设置后相对偏移的变化

     whence&＃xff1a;SEEK_SET直接移动到pos处&＃xff0c;SEEK_CUR 当前位置&＃43;pos&＃xff08;可为负数&＃xff09;&＃xff0c;SEEK_END 相对结尾pos处&＃xff1b;

获取文件信息&＃xff08;设备号/节点号/大小等&＃xff09;&＃xff1a;int stat(const char *path, stuct stat *buf);

三、高级文件IO操作

接下来学习更丰富的文件接口&＃xff1a;如 软硬链接创建、目录的相关控制、access使用等等

四、文件系统简介

文件系统的学习&＃xff0c;学习ext2基本结构划分、掌握系统是怎样通过对inode和数据块的访问去磁盘读取如/var/test这样一个文件。

学习建议&＃xff1a;学习文件编程不但要会使用接口&＃xff0c;更要逐步深入&＃xff0c;理解背后的访问机制&＃xff0c;弄清楚系统到底是如何通过路径名确认访问磁盘上的数据。