Linux基础与应用开发系列九：各类系统函数与标准IO函数

open_close函数

OPEN函数

头文件：

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

函数原型：

• 当文件存在时

  int open(const char* pathname,int flags)

• 当文件不存在时

  int open (const char* pathname,int flags,int perms)

返回值

成功：文件描述符

失败：-1

CLOSE函数

头文件：

#include <unistd.h>

函数原型：

int close(int fd)

返回值：

成功：0

失败：-1

程序验证步骤

程序

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




int main(int argc,char** argv)

{
	int fd1,fd2;
	char buf[512];
	int read_size;

	if(argc!=3)
	{
		printf("param error!!\r\n");
		return -1;
	
	
	}
	fd1= open(argv[1],O_RDONLY);
	fd2= open(argv[2],O_WRONLY|O_CREAT,0666);

	if (fd1<0||fd2<0)
	{
		printf("open erro!\r\n");
		return -1;
	}
	while (1)
	{
		read_size=read(fd1,buf,512);
		if (read_size==0)
		break;
		write(fd2,buf,read_size);
		
	}
	
   close(fd1);
   close(fd2);
   return 0;


}

赋权限

gec@ubuntu:~/IO_program$ sudo chown -R gec ~/IO_program/part_2

lseek函数

功能

设置文件读写位置

头文件

#include <unistd.h>

函数原型

off_t lseek(int fd,off_t offset,int whence)

• 若whence为SEEK_SET，基准点为文件开头

• 若whence为SEEK_CUR，基准点为当前位置

• 若whence为SEEK_END，基准点为文件末尾

返回值

成功：文件偏移位置值

失败：-1

sync函数

页缓存和回写

功能

强制把修改过的页缓存区数据写入磁盘

头文件

#include <unistd.h>

函数原型

void sync(void);

返回值

无

代码

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


int main()

{
	int fd =open("file",O_RDWR|O_CREAT,0666);
    write(fd,"123",3);
    lseek(fd,100,SEEK_CUR);
    write(fd,"abc",3);
    sync();
    close(fd);
    return 0;


}

标准IO函数

C标准库实现了一个IO缓存区

常见标准IO函数

• fopen

• fclose

• fread

• fwrite

• fseek

• fflush

  强制把IO缓存区的数据写入到页缓存区

文件IO五大模式

• 阻塞模式：在阻塞模式下，当一个系统调用被执行时，调用方将会被阻塞（即进入睡眠状态）直到操作完成并返回结果。在这种模式下，调用方必须等待IO操作的完成，不能进行其他任务。
• 非阻塞模式：在非阻塞模式下，系统调用立即返回，而不管IO操作是否已经完成。如果IO操作未完成，调用方可以继续进行其他任务，然后再次检查IO操作的状态。这种模式下的系统调用通常是非阻塞的。
• IO多路复用：IO多路复用是一种同时监听多个IO事件的机制。它通过将多个IO事件注册到一个或多个特定的监视器（如select、poll、epoll等），从而实现在单个线程中同时处理多个IO请求的能力。这样可以提高系统的并发性能，避免大量阻塞和非阻塞IO操作带来的开销。
• 异步IO：异步IO是一种IO模型，其中IO操作的发起和完成是分离的，应用程序可以在IO操作完成之前继续执行其他任务。在发起IO操作后，应用程序可以继续进行其他工作，并通过回调函数或者轮询等方式来获取IO操作完成的通知或结果。异步IO可以提高系统的吞吐量和响应性能。
• 信号驱动IO：信号驱动IO也是一种IO模型，它使用信号来通知应用程序IO操作的完成。在信号驱动IO模式下，当IO操作完成时，系统会发送一个信号给应用程序，应用程序通过注册信号处理函数来处理相应的IO事件。这种模式可以提高应用程序对IO操作的响应速度，但在处理复杂IO逻辑时可能较为繁琐。