基础IO(上):文件管理和描述符

-----------------"如果说，非要一个人去的抗。那就让我去吧" 

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 (1)复习回顾(C提供文件操作接口):

①文件打开以及文件生成位置。

 问:我们常说，文件在当前可执行程序目录生成，这对不对呢？

② 写入与输出

fputs: 

fgets:

(2)系统调用接口:

①open\close: 

flag按照比特位设计的多种参数:

 ②write\read: 

(3)文件描述符:

①文件描述符从0开始，并默认0 1 2给三流

怎么验证呢？

 ②文件描述符分配规则:   

重定向的本质:修改文件描述符指向的FILE* 。 

重定向与缓冲区:

缓冲区:外设文件依据冯诺依曼体系下，效率低。这是一种平衡方法。

默认打开流 与 文件标识符:

(4)文件管理

进程与文件的关系:

磁盘文件vs内存文件

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 (1)复习回顾(C提供文件操作接口):

我们先来回顾在C语言时期，用的C文件接口。

①文件打开以及文件生成位置。

我们先看看fopen函数: 

 问:我们常说，文件在当前可执行程序目录生成，这对不对呢？

此时我们让进程跑起来。

//先找到进程pid
ps ajx | grep test  


//我们知道不止上面这一种查看进程id的做法
ls /proc/+(进程id)

也就是，cwd和exe目录重叠了。

所以我们退回一层目录， 

 发现文件生成已经不在可执行目录中了。所以，应当是进程运行路径作为文件生成的地方。

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② 写入与输出

fputs: 

向文本写入。

操作系统会默认给我们打开三个流: stdin stdout stderr.

向stdout(显示器)输出:

当然，你定听过，linux下一切皆文件。 

那么该如何理解呢？

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 fgets:

 从键盘获取

 

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(2)系统调用接口:

不管是C\C++都有自己的一套文件调用接口。但他们从根本上都会去调用，系统层面上的接口。

//C库提供接口

fopen fclose fwrite fread

//系统文件调用
open close write read

①open\close: 

打开文件的flag有多种方式，mode后面指的是文件创建的权限(default & (~umask))

flag参数	说明
O_RDONLY	只读打开
O_WRONLY	只写打开 不具备创建文件
O_RDWR	读写打开
O_CREAT	若文件不存在，则会先创建再打开通常和(打开连用)，并需要指名文件权限mode
O_APPEND	对标fopen("a")

flag按照比特位设计的多种参数:

宏判断，多种选项。 

 

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 ②write\read: 

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(3)文件描述符:

在open中，成功打开文件会返回int类型的值，这个就是文件描述符。

①文件描述符从0开始，并默认0 1 2给三流

连续打开几个文件。

并把文件描述符号打印出来: 

可以从现象中看到，文件描述符呈递增状态。 但为什么是从3 开始呢？ 

在前面已经说过，程序运行起来，C会默认打开三个流:

stdin\stdout\stderr,他们的文件描述符分别是0、1、2.

 

怎么验证呢？

首先我们让printf打印这个 字符串在屏幕上。

close(1); 

 此时我们发现，什么也没打印。

 ②文件描述符分配规则:   

本来是是向stdout 打印数据的，但因为关闭了，而创建的fd 又被分配了1

所以直接写入到了文件中。 这也叫做输出重定向。

重定向的本质:修改文件描述符指向的FILE* 。 

 

重定向与缓冲区:

下面我们来看看这个代码: 

 关闭了stdout，那么本来是向stdout写入的，重定向到了log.txt当中。

对代码进行一定修正后: 

 

 怎么没写到log里面？

 

因为把数据写到文件内，不是直接在内存上操作，而需要首先把数据写在缓冲区:

 这也就是输入重定向;

缓冲区:外设文件依据冯诺依曼体系下，效率低。这是一种平衡方法。

1.无缓冲

2.行缓冲   以"\n"为标志 进行刷新

3.全缓冲   文件写入(磁盘)

缓冲区在哪里？？

由谁提供？

操作系统有缓冲？与之有什么关系？

下面的代码会解答:

利用不同接口在屏幕上打印字符串。

 

添加fork();

 为什么重定向到log内，会变多呢？！

 

 所以，缓冲区的概念，是语言提供自带的。

 

默认打开流 与 文件标识符:

stdout(FILE* )-----> 1(fd).

FILE是一个结构体 ，封装了fd

所以stdout-->FILE对象(fd=1) 只认准下标，但不关心内容~

 

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(4)文件管理

当进程运行，调用文件函数，打开文件。多个进程就可以打开多个文件。所以我们就需要操作系统，对这些文件进行管理。 

管理的本质: 先描述 再组织。

//文件信息(内容+属性)   
strcut file
{
  int _fd; 
}

进程与文件的关系:

磁盘文件vs内存文件

磁盘文件:内容+属性。

内存文件:更多的是属性信息。

 

 

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(5)使用dup2:

 简单来说，就是让旧的描述符 拷贝 新的文件描述符。即，对new重定向。

 

 把fd1的内容 覆盖式写入到1里面。

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