一、介绍

posix(可移植操作系统接口)定义的一组函数

不提供缓冲机制，每次读写操作都引起系统调用
核心概念是文件描述符
访问各种类型文件
Linux下, 标准IO基于文件IO实现

二、文件描述符

每个打开的文件都对应一个文件描述符。
文件描述符是一个非负整数。Linux为程序中每个打开的文件分配一个文件描述符。
文件描述符从0开始分配，依次递增。
文件IO操作通过文件描述符来完成。
0, 1, 2 表示标准输入，标准输出，错误

三、文件打开与关闭

1、文件打开

 #include <fcntl.h>
 int open(const char *pathname, int flags);
 int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

打开文件时使用两个参数
创建文件时第三个参数指定新文件的权限，（只有在建立新文件时有效）此外真正建文件时的权限会受到umask 值影响，实际权限是mode-umaks(umask 用来设定文件或目录的初始权限)
可以打开设备文件，但是不能创建设备文件

参数图：
在这里插入图片描述
与标准IO函数的对应：

r： O_RDONLY
r+： O_RDWR
w： O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0664
w+： O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0664
a： O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND, 0664
a+： O_RDWR | O_CREAT | O_APPEND, 0664

示例：

int  fd;

if ((fd  = open(“1.txt”, O_RDWR|O_CREAT|O_EXCL, 0666)) < 0)
{
    if (errno == EEXIST) 
    { 
       perror(“exist error”);
    } else 
       perror(“other error”);
}

2、文件关闭

#include  <unistd.h>
 int  close(int fd);

程序结束时自动关闭所有打开的文件
文件关闭后，文件描述符不再代表文件

四、文件读取、写入与定位

1、文件写

#include  <unistd.h>
 ssize_t  write(int fd, void *buf, size_t count);

buf是发送数据的缓冲区
count不应超过buf大小

示例：将键盘输入的内容写入文件，直到输入quit

int  fd;
    char  buf[20];

    if ((fd  = open(argv[1], O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0666)) < 0) 
    {
           perror(“open”);  
           return -1;
    }
    while (fgets(buf, 20, stdin) != NULL) 
    {
        if (strcmp(buf, “quit\n”) == 0) 
        	break;
        write(fd, buf, strlen(buf));
    }
    ……

2、文件读

 #include  <unistd.h>
 ssize_t  read(int fd, void *buf, size_t count);

读到文件末尾时返回0
buf是接收数据的缓冲区
count不应超过buf大小

示例：从指定的文件(文本文件)中读取内容并统计大小

int  main(int argc, char *argv[]) 
{
    int  fd, n, total = 0;
    char  buf[64];
    if (argc < 2) 
    {
        printf(“Usage : %s <file>\n”, argv[0]);  
        return -1;
    }
    if ((fd  = open(argv[1], O_RDONLY)) < 0) 
    {
    	perror(“open”);  
        return -1;
    }
    while ((n = read(fd, buf, 64)) > 0) 
    {
        total += n;
    }
    ……

3、文件定位

#include  <unistd.h>
 off_t  lseek(int fd, off_t offset, intt whence);

参数offset和参数whence同fseek完全一样

五、使用文件IO函数写日志程序

程序在上一节已经实现过，这里主要看与标准IO编写的区别就行了。
文章链接：【Linux】应用篇三–流的刷新定位与格式化输入输出

/*
 * @Author: xiuchengzhen
 * @Date: 2022-03-17 10:40:17
 * @LastEditTime: 2022-03-17 11:39:41
 */
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<time.h>
#include<string.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>


int main(int argc, const char *argv[])
{
	long int clock;
	struct tm *clocktim;
	int order = 1;
	char str[32] = {0}, buf[32] = {0};
	int p = open("1.txt", O_RDWR|O_CREAT|O_APPEND, 0664);
	if(p == -1)
	{
		perror("fopen:");
		return -1;
	}

	while(read(p, str, 32) != 0)   //读到最后一行时，没有数据返回0
	{
		if(str[strlen(str)] == '\0')
			order++;
	}
	while(1)
	{
		clock = time(NULL);
		clocktim = localtime(&clock);

		sprintf(buf,"%d.%04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d\n", order, clocktim->tm_year+1900, clocktim->tm_mon+1, 
				clocktim->tm_mday,clocktim->tm_hour, clocktim->tm_min, clocktim->tm_sec);  //先将数据存入buf
		printf("%s", buf);
		if(write(p, buf, strlen(buf)) == -1)  //将buf的时间数据写入文件内
		{
			perror("write:");
			return -1;
		}
		
		memset(buf, 0 ,sizeof(buf));
		order++;

		sleep(1);
	}

	close(p);
	
	return 0;
}