本系列主要旨在帮助初学者学习和巩固Linux系统。也是笔者自己学习Linux的心得体会。
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文章系列： Linux
2. C++
文章目录
- [1. 前置介绍：](#1. 前置介绍：)
- 2.理解Linux下的文件
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- [2-1 简单的理解（狭义）](#2-1 简单的理解（狭义）)
- [2-2 深入理解：](#2-2 深入理解：)
- [3. C语言打开文件的模式：](#3. C语言打开文件的模式：)
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- 3-1来尝试w模式
- [3-2 尝试只读模式（r）](#3-2 尝试只读模式（r）)
- [4. 文件操作的三巨头：`fprintf`、`fwrite`、`fread`](#4. 文件操作的三巨头：
fprintf、fwrite、fread) -
- [4-1：`fwrite(数据指针, 块大小, 块数量, fp)`](#4-1：
fwrite(数据指针, 块大小, 块数量, fp)) - [4-2 `fread(数据指针, 块大小, 块数量, fp)`](#4-2
fread(数据指针, 块大小, 块数量, fp))
- [4-1：`fwrite(数据指针, 块大小, 块数量, fp)`](#4-1：
- 5.引入系统层面的调用：
1. 前置介绍：
在上两篇文章中，第一篇文章：【C++与Linux 基础】进程篇 -还在怕进程控制？带你用C++手写一个简易Shell，第二篇文章：【C++与Linux基础】进程篇 - 改进Shell，完成内建命令我们已经写好了一个基本的shell，借助这个小实验我们理解了进程和进程之间的切换。利用子程序来执行外部命令。
这里我们要学习的就是Linux系统的文件篇。在这篇文章，你可以认识到：
- Linux下，一切都是文件（概念，这里只是讲一下）
- C语言中的六种打开模式
- C语言的打开文件的操作
- 引入系统接口：系统函数打开文件操作
在Linux系统编程中我们已经结束了进程篇，文件篇已经开始启航了。
2.理解Linux下的文件
在我们的日常生活中，我们经常能够看到我们操作windows平台的文件，其实Linux里面也是一样的。
2-1 简单的理解（狭义）
文件存贮在磁盘中，磁盘是永久存贮性容器，他不会因为断电而导致文件消失。因此我们可以引出以下几个点：
- 我们对文件的操作就是在磁盘中读取和操作。
- 磁盘是外设，对磁盘的输入和输出就是io操作。
- 盘上的文件本质是对文件的所有操作，都是对外设的输入和输出简称IO。
2-2 深入理解：
我们在之前中，我们也说过了，Linux下一切皆文件，不仅仅是磁盘里面的文件。比如我们的显示屏还要键盘或者网卡，他们的本质都是文件。
在之前的文章中，我们讲了一个概念：先描述，再组织，这是很重要的概念的，在这里我们也适用：我们也是通过结构体来描述这些文件。最后通过链表组织和运行他们。
当你打开一个空的文件夹的时候，这个文件是否占据内存呢？
答案是显而易见的，他还是占据内存的。尽管再windows平台上显示是0个字节，但是其实占据空间的。这里我们指出 文件 = 属性 + 里面的数据
接下来我们来详细讲解以下C语言风格的打开文件吧：
3. C语言打开文件的模式：
先看C语言提供了几种打开的方式吧，在学习C语言的时候，我们都说有三种大的方向：
- r模式：只读模式：如果文件不存在，就无法读取。
- w模式：写入模式：如果文件不存在，会创建一个文件。注意在写入的时候会清空之前写的内容。
- a模式：追加模式：如果文件不存在，仍然会创建一个文件。与w模式不同的是：他会在文件之后追击写入。
这只是三个最基础的，我们还可以在它的后面加上一个+号，最后一共是三个大方向，六个模式：
带上 + 号的核心意义是：开启"更新"（Update）模式，允许对同一个文件流既进行读取，又进行写入。
3-1来尝试w模式
我们可以来尝试用程序，来打开或者创建程序来看看吧：
cpp
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
FILE* fp = fopen("log.txt","w");
if(fp == NULL){
//如果fp指针为空，进入这里
perror("open error");
exit(1);
}
char* buff = "hello world";
fprintf(fp,"%s",buff);//以指定的格式写入文件中
return 0;
}我们先看这个文件夹内是没有log,txt的。
开始执行之后，我们再次打开这个文件，我们会发现，文件被创建而且，写入成功：
在这里我们是没有找到，我们没有给这个文件的路径，他是怎么知道的呢？
其实当我们运行的时候，进程里面会保存系统环境变量，其中就又有一个信息就是PWD，我们不给路径，他就默认在这个PWD里面拼接文件名，进行创建。
3-2 尝试只读模式（r）
再上一个文件夹中，我们已经创建并且写入成功了，这次我们尝试打开这个文件并读取里面的内容：
cpp
FILE* fp = fopen("log.txt","r");
if(fp == NULL){
perror("open error");
exit(1);
}
char buff[15];
fscanf(fp,"%s",buff);
printf("%s",buff);
fclose(fp);
return 0;我们将文件中的内容以字符串导入buff之中，但是这里还有一个问题，我们来看运行结果：
我们可以看到，这里我们只打印了一个hello。
这是因为fscanf只能读取一个完整的句子，当他遇到一个空格的时候，他就会结束读取。
这里我们就要换其他的接口来完成这个内容了：
我们可以尝试使用fgets来完成这个内容的提取，同时，为了读取多个句子，我们使用while来完成获取里面的所有的句子
fgets一旦遇到
\n就会停止读取，但是为了防止文件有多个句子，我们使用while来循环读取，直到遇到文件结尾：EOF（end of file）就会结束。
可以看到结果，完美的打印了，这一句话，并没有出现上面只打印了一个hello。
4. 文件操作的三巨头：fprintf、fwrite、fread
在上面我们已经详细提到了fprintf，这个就是像指定文件中输入，比如可以像标准输出（显示屏）中输入字符串。主要是操作字符的，和fscanf一样。（上面也提到了他的缺点。）
这里我们着重讲：fwrite、fread：
4-1：fwrite(数据指针, 块大小, 块数量, fp)
- 作用： 直接把内存块"复印"到文件里。
- 区别： 如果你存数字 100：
- fprintf 存的是字符 '1', '0', '0' (3个字节)。
- fwrite 存的是 int 的二进制原码 (4个字节)，用记事本打开是乱码。
在这里我们也可以尝试来写一下：
cpp
FILE* fp = fopen("log.txt","w");
if(fp == NULL){
perror("open error");
exit(1);
}
char* msg = "hello world\n";
int cnt = 10;
while(cnt--){
//将msg的内容传递给buff,传第一次,n是为了安全写入，告诉有多少的内存
char buff[1024];
snprintf(buff,sizeof(buff),"%s%d\n",msg,cnt);
fwrite(buff,strlen(buff),1,fp);
}
fclose(fp);
return 0;注意这里面fwrite的用法：我们strlen是计算\0之前的内容，我们是不希望\0进入我们的文件中的
这是因为：是给人看的。记事本不需要（也不喜欢）
\0，它看到\0可能会显示成乱码方块或者这就截断显示了。内存字符串： 必须有\0，否则 CPU 不知道字符串在哪里结束。
来看看以下结果：
可以看到这样是没有问题的。接下来，简单来写写fread。
4-2 fread(数据指针, 块大小, 块数量, fp)
把磁盘中文件写回内存中，废话不多说，我们来看一个代码：
cpp
FILE* fp = fopen("log.txt","r");
if(fp == NULL){
perror("open error");
exit(1);
}
char buff[1024];
//这里的n指的是本次读取几个字节
int n = fread(buff,1,sizeof(buff) - 1,fp);
if(n > 0) buff[n] = '\0';
else buff[0] = '\0';
printf("%s",buff);
fclose(fp);注意这里的fread的格式：必须每次读取一个字节，读取sizeof(buff) -1 个大小，必须强制留个\0一个空间，这样再内存中打印时没有问题的。
5.引入系统层面的调用：
在上文讲了，这些都是语言层面上的调用，不同的语言具有自己的调用方式，JAVA还是C++都有自己的一套函数来完成这个。
我们这里着重介绍了C语言的文件管理。后面，我们回详细讲一下系统层面的调用，还有三个标准输入和输出和错误。
感谢各位对本篇文章的支持。谢谢各位点个三连吧！
