Linux系统调用 | open()函数、close()函数、write()函数、read()函数

❀1. open函数

• 包含头文件

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

• 函数原型

int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

• 函数功能

  打开一个文件，并返回文件描述符。

• 函数参数

  • pathname：文件名

  • flags：

    • 必选参数（下面三个必须要有一个）

      • O_RDONLY ：只读
      • O_WRONLY ：只写
      • O_RDWR ：可读可写

    • 可选参数（仅列出常用参数）

      • O_APPEND ：追加的方式打开，The file is opened in append mode.
      • O_CREAT ：如果文件不存在则创建，If the file does not exist it will be created.
      • O_EXCL ：和O_CREAT一块使用，如果文件存在则报错，if this flag is specified in conjunction with O_CREAT, and pathname already exists, then open() will fail.
      • O_NONBLOCK ：非阻塞的方式打开文件
        

  • mode：权限位 (实际的权限是mode & ~umask的结果)

• 函数返回值

  返回最小的空闲的文件描述符，如果失败则返回-1并设置errno，fopen() and creat() return the new file descriptor, or -1 if an error occurred (in which case, errno is set appropriately).

❀2. close函数

• 包含头文件

#include <unistd.h>

• 函数原型

int close(int fd);

• 函数功能

  close() closes a file descriptor, so that it no longer refers to any file and may be reused.

• 函数参数

  fd ：一个文件的文件描述符

• 函数返回值

  成功返回0，失败返回-1且设置errno，close() returns zero on success. On error, -1 is returned, and errno is set appropriately.

❀3. 使用open与close实现touch命令

/************************************************************
  >File Name  : mtouch.c
  >Author     : QQ
  >Company    : QQ
  >Create Time: 2022年05月12日 星期四 19时48分14秒
************************************************************/
#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[])
{
    if(argc < 2)
    {
        printf("not found file name\n");
        return -1;
    }
    int i = 0;
    for(i = 1; i < argc; i++)
    {
        int fd = open(argv[i], O_RDONLY | O_CREAT, 0666);
        close(fd);
    }
    return 0;
}

实际上main函数也是有参数和返回值的，只不过我们在平时的学习中可能很少用到，main的返回值是int类型的，main函数的参数在Linux下编程用的还是比较多的。我们在运行一个可执行文件的时候可以在命令行传入参数给argv[]，也就是说argv[]是用来存放我们在命令行传入的参数的，而参数argc用于统计参数的个数。不管我们传不传参数， argv[0]默认就是程序运行的路径名。也就是说argc最小为1（命令行不传参），argv[0]是程序运行路径。

❀4. read函数

• 包含头文件

#include <unistd.h>

• 函数原型

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

• 函数功能

  read() attempts to read up to count bytes from file descriptor fd into the buffer starting at buf.

• 函数参数

  • fd ：文件描述符
  • buf：缓冲区
  • count：缓冲区大小

• 函数返回值

  • 读取失败返回-1，同时设置errno 。如果非阻塞的情况下返回-1，需要判断errno的值
  • 成功则返回读到的字节数（0表示已经读到文件末尾）

❀5. write函数

• 包含头文件

#include <unistd.h>

• 函数原型

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

• 函数功能

  write() writes up to count bytes from the buffer pointed buf to the file referred to by the file descriptor fd.

• 函数参数

  • fd ：文件描述符
  • buf：缓冲区
  • count：写入的字节数

• 函数返回值

  • 写入失败返回-1，同时设置errno
  • 写入成功则返回写入的字节数（0表示未写入）

❀6. 使用read和write实现cat命令

/************************************************************
  >File Name  : mcat.c
  >Author     : QQ
  >Company    : QQ
  >Create Time: 2022年05月13日 星期五 12时11分44秒
************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

#define BUF_MAX 512 /*buf缓冲区最大值*/
#define FILE_MAX 5 /*可以查看的最大文件数*/

int main(int argc, char* argv[])
{
	if(argc < 2)
	{
		printf("not fount file name");
		return -1;	
	}
	if(argc - 1 > FILE_MAX)
	{
		printf("too many filenames\n");
		return -1;	
	}
	int i = 0;
	int fd[FILE_MAX];
	char buf[BUF_MAX];
	int read_size = 0;
	memset(buf, 0, BUF_MAX);
	for(i = 0; i < (argc - 1); i++)
	{
		fd[i] = open(argv[1 + i], O_RDONLY);
		read_size = read(fd[i], buf, sizeof(buf));
		write(STDOUT_FILENO, buf, read_size); /*STDOUT_FILENO是标准输出文件描述符1的宏定义*/
	}
	for(i = 0; i < (argc - 1); i++)
	{
		close(fd[i]);
	}
	return 0;
}

功能测试

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