linux系统编程之文件与IO：文件描述符、open，close
[*]什么是IO？
[*]输入/输出是主存和外部设备之间拷贝数据的过程
设备->内存（输入操作）
内存->设备（输出操作）
[*]高级I/O
ANSI C提供的标准I/O库称为高级I/O，通常也称为带缓冲的I/O
[*]低级I/O
通常也称为不带缓冲的I/O
2. 文件描述符：fd
[*]对于Linux而言，所有对设备或文件的操作都是通过文件描述符进行的。
[*]当打开或者创建一个文件的时候，内核向进程返回一个文件描述符（非负整数）。后续对文件的操作只需通过该文件描述符，内核记录有关这个打开文件的信息。
[*]一个进程启动时，默认打开了3个文件，标准输入、标准输出、标准错误，对应文件描述符是0（STDIN_FILENO）、1（STDOUT_FILENO）、2（STDERR_FILENO）,这些常量定义在unistd.h头文件中。C库函数中与之对应的是：stdin,stdout,stderr,不过这三个是FILE指针类型。
3.文件描述符与文件指针相互转换
可以通过以下两个函数实现：
[*]fileno：将文件指针转换为文件描述符
#include
int fileno(FILE *stream)
测试程序：
#include
#include
int main(void)
{
printf("fileno(stdin) = %d\n", fileno(stdin));
printf("fileno(stdout) = %d\n", fileno(stdout));
printf("fileno(stderr) = %d\n", fileno(stderr));
return 0;
}
测试结果：
http://mickole.blog.运维网.com/attachment/201307/11/7547481_1373552241Lp7Z.png
[*]fdopen：将文件描述符转换为文件指针
#include
FILE *fdopen(int fd, const char *mode) //mode :r,w,r+,w+,a,a+
4.文件系统调用
[*]open系统调用
有几种方法可以获得允许访问文件的文件描述符。最常用的是使用open（）（打开）系统调用
函数原型
#include
#include
#include
int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
参数
path ：文件的名称，可以包含（绝对和相对）路径
flags：文件打开模式
mode：用来规定对该文件的所有者，文件的用户组及系 统中其他用户的访问权限
返回值
打开成功，返回文件描述符；
打开失败，返回－1
文件打开方式：
http://mickole.blog.运维网.com/attachment/201307/11/7547481_1373552242TC5j.png
O_EXCL表示：当O_EXCL|O_CREAT时，若文件存在，则打开失败，不存在，则打开成功
访问权限：
http://mickole.blog.运维网.com/attachment/201307/11/7547481_1373552244TYtS.png
open系统调用的几点说明：
可以利用按位逻辑加(bitwise-OR)(|)对打开方式的标志值进行组合。
如打开一个新文件：
＃define NEWFILE(O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC)
对访问权限位进行访问所用到的标识符，均可以通过
＃include访问到,同样可以通过|运算来对访问权限进行组合也可以直接给出数字表示如0655
#define MODE755 (S_IRWXU|S_IRGRP|S_IXGRP|S_IROTH|S_IXOTH)
注：文件的访问权限是根据：umask&~mode得出来的，例如umask=0022,mode = 0655 则访问权限为：644
测试程序：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define ERR_EXIT(m) \
do \
{ \
perror(m); \
exit(EXIT_FAILURE); \
} while(0)
int main(void)
{
umask(0);
int fd;
fd = open("test.txt", O_WRONLY | O_CREAT, 0666);
if (fd == -1)
ERR_EXIT("open error");
printf("open succ\n");
return 0;
}
测试结果一：采用默认的umask值
http://mickole.blog.运维网.com/attachment/201307/11/7547481_1373552244jkel.png
测试结果二：重新设置umask值
http://mickole.blog.运维网.com/attachment/201307/11/7547481_1373552245x8KD.png
[*]close系统调用
为了重新利用文件描述符，用close()系统调用释放打开的文件描述符
函数原型：
#include
int close(int fd);
函数参数：
-fd ：要关闭的文件的文件描述符
返回值
如果出现错误，返回-1
调用成功返回0
注：若没有显示调用close（），当程序退出时也会关闭文件
[*]creat系统调用
为了维持与早期的UNIX系统的向后兼容性，Linux也提供可选的创建文件的系统调用，它称为creat()。现代的linux内核很少采用creat创建文件，因为open可以完成创建功能
函数原型：
int creat(const char *path, mode_t mode)；
参数
path ：文件的名称，可以包含（绝对和相对）路径
mode: 用来规定对该文件的所有者，文件的用户组及系 统中其他用户的访问权限
返回值
打开成功，返回文件描述符；
打开失败，返回－1
在UNIX的早期版本中，open()系统调用仅仅存在两个参数的形式。如文件不存在，它就不能打开这些文件。文件的创建则由单独的系统调用creat()完成。在Linux及所有UNIX的近代版本中，creat()系统调用是多余的。
creat()调用
fd = creat(file, mode)；
完全等价于近代的open()调用
fd = open(file, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, mode)；
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