一、认识操纵系统下的文件

1、什么是文件

本期学习目标：谈谈对文件的认识，认识操纵系统的文件接口。

一、认识操纵系统下的文件

1、什么是文件

在平常我们对于文件的认识都是在window操纵系统下认为，我们建立应该目录是文件，文本文档是文件，图片是文件。

在Linux中有这么一句话：Linux下一切皆文件。

为什么这么说的呢？

以为Linux中所以的内容都是以文件的形式保存的，我们认为普通文件是文件，一个目录我们也称为文件，甚至认为硬件设备(键盘，硬盘，打印机等)是文件。

Linux有一个根目录，其他的所以的文件都放在根目录中。

2、文件的类型

普通文件

直接就可以使用的我们就成为普通我文件，如上面的makefile就是一个普通文件

目录文件

这个文件中包含各文件的文件名和文件及指向这些文件的指针，只要有权限就可以访问目录中的任何文件,上面的myshell就是一个目录文件，我们可以到一个目录不仅仅有目录名，还有一些权限设置、文件大小等。

还行一些文件类型：字符设备文件和块设文件、套接字文件(socket)、符号链接文件(symbolic link)、管道文件(pipe)。

3、文件的共识

通过上面的共识我们可以得出，对文件的操纵的本质：是进程和打开文件的关系。

二、系统级的文件操作接口

我们在C语言和C++都有对文件的操纵函数，我们都知道文件是存放在磁盘上的，而要想访问文件就必须将磁盘上的文件导入到内存中，在进行相应的操作，其实本质上是操纵系统在对这些文件进行管理，而C语言和C++中对文件的操纵的接口，他底层也是操作系统对文件问题的接口，只是通过了封装了而已。

1、文件打开open/文件关闭close

文件打开open

当我们要调用open接口就必须包含相应的头文件，但这里要注意的是这里接口为我们提供了二个调用的方式，方式1是文件已经存在我们调用，方式2是文件不存在时要调用的接口。

接口参数：

这里我们要重点了解open接口的第二个参数,上面我们说他是一个标记位 ,我们知道一个int是有32个比特位了，这里我们用每个位表示不同的选项。

下面我们看一段代码理解一下：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <assert.h>

// 每一个宏，对应的数值，只有一个比特位是1,彼此位置不重叠
#define ONE (1<<0)
#define TWO (1<<1)
#define THREE  (1<<2)
#define FOUR (1<<3)

void show(int flags)
{
    if(flags & ONE) printf("one\n");
    if(flags & TWO) printf("two\n");
    if(flags & THREE) printf("three\n");
    if(flags & FOUR) printf("four\n");
}

int main()
{
    show(ONE);
    printf("-----------------------\n");
    show(TWO);
    printf("-----------------------\n");
    show(ONE | TWO);
    printf("-----------------------\n");
    show(ONE | TWO | THREE);
    printf("-----------------------\n");
    show(ONE | TWO | THREE | FOUR);
    printf("-----------------------\n");
    return 0;
}

当我们运行代码，就会发现我们通过不同的比特位就调用了不同的，参数选项，出现不同的效果，open接口的参数就是这样的。

flags多个选项：

对于这些选项我们还可以进行功能的多选，选项间用 “ | ” 分割

O_RDONY | O_CREAT//这里的文件用只读的方式创建，如果没有这个文件会自动创建

返回值

文件关闭 close

文件关闭接口用起来非常简单，只要给他传打开文件的文件描述符就可以了。

2、其他的文件接口

read读文件

函数原型：

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

参数

write写文件

函数原型：

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

参数：

3、代码演示文件操作

下面为了更好的理解文件操作，为了大家演示了文件的打开，写入和读取数据，最后在关闭。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

int main()
{
    //定义文件名
    char filename[] = "pjb.txt";
    //定义写入的数据
    char write_data[] = "hellow Linux!";
    //读取的数据
    char read_buf[64] = { 0 };

    //测试写入数据
    int fd = open(filename, O_RDWR | O_CREAT, O664);
    if (fd < 0)
    {
        perror("open");
        return -1;
    }
    //写入内容
    int ret = write(fd, write_data, sizeof(write_data));
    if (ret < 0)
    {
        perror("write");
        return -1;
    }
    else
    {
        printf("write: %s\n", write_data);
    }
    //关闭文件
    close(fd);
    //测试写入文件
    fd = open(filename, O_RDONLY);;
    if (fd < 0)
    {
        perror("open");
        return -1;
    }
    //写入
    ret = read(fd, read_buf, sizeof(read_buf));
    if (ret < 0)
    {
        perror("read");
        return -1;
    }
    else
    {
        printf("read: %s\n", read_buf);
    }
    close(fd);
    return 0;
}