linux高階程式設計——IO
1，檔案IO
1)open——開啟或建立一個檔案
open(char *,flag,mode)在fcntl.h檔案中宣告。
引數：
char * 包含有檔名和路徑
flag 開啟檔案方式
mode 建立檔案的許可權
flag 內容
| flag | 功能 |
| O_RDONLY | 只讀 |
| O_WRONLY | 只寫 |
| O_RDWR | 讀寫 |
| O_CREAT | 建立一個檔案 |
| O_EXCL | 如果使用O_CREAT是檔案存在，則可返回錯誤訊息。這一引數可測試檔案是否存在 |
| O_TRUNC | 開啟檔案（會刪除已存在的內容） |
| O_APPEND | 追加方式開啟檔案（不會刪除已存在的內容） |
許可權：檔案許可權 == mode&(~umask)
返回值：
成功：檔案描述符（在一個程序中，為了區別每個檔案），非負正整數，即檔案的ID號；
出錯：-1；
2）write————寫
write (int fd,void *buf,size t count);
引數：
fd 向哪個檔案去寫
*buf 寫什麼內容
t 寫多少個
返回值：
實際寫的位元組數
3）read————讀
read (int fd,void *buf, size t count)
引數：
fd 從哪個檔案去讀
*buf 讀什麼內容
t 讀多少個
返回值：
實際讀的位元組數
4）close————關閉檔案
close(fd);
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5) lseek ————調整讀寫位置指標
lseek(int fd,off_t offset,int whence);
標頭檔案：sys/types.h unist.h;
引數：
fd : 要調整的檔案的檔案描述符
offset : 偏移量，每一讀寫操作所需要移動的距離，單位是位元組的數量，可正可負；
whence : 當前位置的基點，有三個標誌：
SEEK_SET ： 當前位置為檔案的開頭，新位置為偏移量的大小（後移為正，前移為負）
SEEK_CUR : 當前位置為檔案指標的位置，新位置為當前位置加偏移量
SEEK_END ： 當前位置為檔案的結尾，新位置為檔案大小加偏移量的大小
返回值：
成功：檔案當前的位置
出錯：-1
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檔案IO：是直接呼叫核心提供的系統呼叫函式，標頭檔案：unistd.h
標準IO：是間接點用系統呼叫函式，標頭檔案： stdio.h
三個快取：
1，程式中的快取，就是你想從核心讀寫的快取（陣列）——使用者空間的快取
2，每開啟一個檔案，核心在核心空間中也會開闢一塊快取，——核心空間快取
檔案IO的 寫 ——> 將使用者空間的快取寫到核心空間的快取中
檔案IO的 讀 ——>將核心空間的快取讀到使用者空間的快取
3，標準IO的庫函式中也有一個快取 —— 庫快取
2，標準IO
printf滿足一定條件才能將庫快取的內容寫到核心：遇到\n；庫快取寫滿時，會呼叫系統呼叫函式。（庫快取為1024位元組）
1）fopen 開啟
2) fclose 關閉 ，在關閉之前重新整理快取區，強制寫入核心
3) fseek,rewind 位置指標
4) 讀寫函式較多（分三類：全快取，行快取，無快取）
1） FILE *fopen (const char *path , const char *mode); 建立一個檔案設定的許可權為666，生成檔案的許可權為 666&（~umask）
返回值：FILE * 檔案流指標 類似於檔案IO中的檔案描述符
FILE 定義 ： struct_IO_FILE 在/usr/include/libio.h
包含讀寫快取的首地址、大小、位置指標等
標準的輸入流：stdin 0
標準的輸出流：stdout 1
標準的出錯流： stderr 2
引數：path 檔案的位置
mode 相當於檔案IO的flag (char * 字串)
b : 二進位制檔案
r : 只讀方式開啟檔案，檔案必須存在
w/a : 只寫方式開啟檔案，檔案不存在則建立；
區別： w == O_TRUNC ; a == O_APPEND
+ : 讀寫方式開啟檔案，檔案必須存在；
2）fcloes
3)讀寫函式
1， 行快取 遇到新行符(\n) 或寫滿快取時，即呼叫系統呼叫函式
讀： fgets,gets,printf,fprintf,sprintf
寫： fputs,puts,scanf
2, 無快取 只要使用者呼叫這個函式，就會將其內容寫到核心中
3，全快取 只有寫滿快取再呼叫系統呼叫函式
讀 ：fread
寫 ：fwrite
3.1 行快取的讀寫函式fgets, fputs
char *fgets (char *s,int size , FILE *stream);
引數：
s : 快取，即讀到哪裡去
size : 讀多少位元組
stream ： 從什麼地方讀
返回值：
成功： s （快取的地址）
已處於檔案尾端或出錯： null
int fputs (const char *s,FILE *stream);
引數：
s : 快取。即寫什麼內容
stream ： 寫到哪裡去
返回值：
成功：非負值
出錯：EOF -1
3.2 fflush(FILE *fp)
把庫函式的快取內容強制寫入核心（在fclose 中包含）
3.3 無快取： stderr
stdout 行快取
3.4 調整位置指標
fseek()
引數與lseek()一致，但返回值不同
返回值：
成功：0
失敗：-1
rewind(FILE *fp) 用於設定流的檔案位置指示為檔案開始，該函式呼叫成功無返回值。
rewind() == (void) fseek(fp 0,SEEK_SET);
ftell(FEIL *fp)
用於取得當前的檔案位置，呼叫成功則為當前檔案位置指示，出錯則為 -1L；
3.5 行快取的讀寫函式 gets , puts
char *gets (char *s);
int puts (const char *s);
gets 與 fgets 的區別：
gets() 時不能指定快取的長度，可能造成快取越界，寫到快取之後的儲存空間，產生不可預料的後果；
gets()只能從標準輸入中讀；
gets() 並不將新行符存入快取，fgets()將新行符存入快取；
puts 與 fputs 的區別：
puts()只能向標準輸出中寫；
puts() 輸出是會新增一個新行符，fputs() 不會新增；
3.6 fprintf, printf, sprintf 行快取的函式
int fprintf (FILE *stream,"字串格式")
fprintf 可以輸出到檔案中，也可以輸出到顯示器 eg: fprintf(fp,"hello linux");
printf 只能輸出到顯示器
int sprintf (str *,"字串格式")
輸出內容到一個字串中 eg: char buf[128] = 0; sprintf (buf,"hello linux");
3.7 一個字元的讀寫函式
int fgetc(FILE *fp) 將檔案中的內容一個字元的輸出到顯示器，到檔案結尾時返回EOF
功能： 從檔案讀取一個字元
引數： 檔案流
返回值： 正確為讀取到的字元；到檔案結尾或出錯時返回EOF
int fputc(int c, FILE *fp) 輸入一個字元到檔案中，成功則返回輸入的字元，出錯則返回EOF
功能：寫一個特字元到檔案中
引數：第一個引數為要寫的字元，第二個為檔案流
返回值： 正確為返回輸入的字元，出錯返回EOF
fputs 有快取，但不是行快取
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3.8 feof 判斷受否已經到檔案結尾
int feof (FILE *stream);
引數：檔案流
返回值：檔案結束，返回非0；沒有則返回0；
3.9 ferror 判斷是否讀寫錯誤
int derror (FILE *stream);
引數：檔案流
返回值： 是讀寫錯誤，返回非0；不是則返回0；
3.10 clearerr 清除流錯誤
void clearerr (FILE *stream);
引數：檔案流
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全快取
fread 和 fwrite 全快取的讀寫函式
size_t fread (void *ptr ,size_t size,size_t nmemb,FILE *stream);
size_t fwrite (const void *ptr,size_t size,xize_t nmemb,FILE *stream);
引數：
ptr: 寫的內容
size: 寫的內容中，每一個單元所佔的位元組數
nmemb: 寫的內容中，有多少個單元
stream: 寫到哪裡去
總共所寫的位元組：size * nmemb
返回值： 實際讀寫的單元數
linux下靜態庫和動態庫的製作與使用
- 靜態庫
libxxx.a , 在編譯時就將庫編譯進可執行程式中。
優點：程式的執行環境中不需要外部的函式庫
缺點：可執行程式大
- 動態庫
又稱共享庫，libxxx.so ，在執行時將庫載入到可執行程式中。
優點：可執行程式小
缺點：程式的執行環境中必須提供相應的庫。
函式庫目錄：/lib /usr/lib
靜態庫的製作：
1，生成目標檔案：gcc -c file.c
2，靜態庫建立命令 ar
ar -cr libfile.a file.o
-c : create
-r ：replace ,表示當插入的模組 file.o 已經存在 libfile.a 中，則覆蓋。反之 ar 顯示一個錯誤訊息
1）由原始檔生成目標檔案 gcc -c -o sub.o sub.c
2）把目標檔案生成靜態庫 ar -cr -o libsub.a sub.o
3) gcc -o a main.c -L. -lsub . 代表當前目錄；-lcub 預設libxxx.o
動態庫製作：
1，生成目標檔案 ：gcc -c -o file.c
2，gcc -shared -fpic -o libfile.so file.o
-fpic : 產生位置無關程式碼
-shared: 生成共享庫。
用上述命令生成 libsub.so 動態函式庫
gcc -o out main.c -L. -lsub
此時還不能直接 ./out ，因為在動態函式庫使用時，會查詢/usr/lib /lib 目錄下的動態函式庫，而此時生成的庫還不在裡邊
解決方法：
1） 把 libsub.so 放到 /usr/lib /lib 中去
2）假設 libsub.so 在/home/linux/file 中 環境變數的方式
export LD_LIBRARY_PATH = /home/linux/sddsub
LD_LIBRARY_PATH
3) 在 /etc/l.so.conf 檔案中加入生成庫的路徑，然後 /sbin/ldconfig
/etc/ld.so.conf 時非常重要的一個目錄，裡面存放的時連結器和載入器搜尋共享庫時要檢查的目錄，預設是從 /usr/lib /lib 中讀取，所以可以把庫的目錄假如這個檔案並執行 /sbin/ldconfig
目錄IO
#include <sys/types.h>
#inlcude <dirent.h>
| 目錄IO | 檔案IO |
| opendir 只能開啟目錄 mkdir 建立目錄 |
open |
| readdir 讀目錄 | read |
| rewinddir 調整指標位置 telldir seekdir |
rewind ftell fseek |
| closedir 關閉目錄 | close |
1,opendir
DIR *opendir (const char *pathname);
引數：開啟的目錄及路徑
返回值: 成功返回目錄流指標，出錯返回NULL
int mkdir (const char * path ,mode_t mode )
path: 為想建立的目錄檔案路徑
mode: 為該目錄的訪問許可權
返回值：若目錄建立，則返回0；否則-1；
生成的目錄許可權仍和umask有關
2，readdir
struct dirent *readdir (DIR *dr)
引數：目錄流指標
返回值：成功 則為 struct dirent 指標，瑞在目錄尾或出錯則返回NULL
struct dirent 定義在標頭檔案 dirent.h中
此結構至少包括下列兩個成員：
struct dirent
{
ino_t d_ino ; // inode 號
char d_name[NAME_MAX+1]; //檔名
}
3，rewinddir: 重置讀取目錄的位置為開頭
void rewinddir(DIR *dr);
引數：目錄流指標
long telldir(DIR *dirp) 讀取當前指標的位置
引數：目錄流指標
返回值：目錄流當前位置
void seekdir(DIR *dirp,long loc);
類似於檔案定位函式fseek(), 在目錄流上設定下一個 readdir() 操作的位置
引數：目錄流指標和偏移量