C 語言入門/C 系統呼叫檔案 I/O

C 語言入門

透過系統呼叫進行檔案 I/O 比呼叫 C 檔案 I/O 庫更簡單，並且在更低的級別上執行。有七個基本的檔案 I/O 系統呼叫

   creat()     Create a file for reading or writing.
   open()      Open a file for reading or writing.
   close()     Close a file after reading or writing.
   unlink()    Delete a file.

   write()     Write bytes to file.
   read()      Read bytes from file.

這些呼叫是為 UNIX 作業系統設計的，不是 ANSI C 規範的一部分。

使用這些系統呼叫需要一個名為 "fcntl.h" 的標頭檔案

   #include <fcntl.h>

"creat()" 系統呼叫，當然，會建立一個檔案。它有以下語法

   <file descriptor variable> = creat( <filename>, <protection bits> );

此係統呼叫返回一個整數，稱為 "檔案描述符"，它是一個標識由 "creat()" 生成的檔案的數字。此數字被程式中的其他系統呼叫用來訪問檔案。如果 "creat()" 呼叫遇到錯誤，它將返回檔案描述符值為 -1。

"檔名" 引數給出新檔案的所需檔名。 "許可權位" 給出檔案的 "訪問許可權"。檔案有三個

"許可權" 與之相關

寫入許可權

  Allows data to be written to the file.

讀取許可權

  Allows data to be read from the file.

執行許可權

  Designates that the file is a program that can be run.

這些許可權可以為三個不同的級別設定

使用者級別

  Permissions apply to individual user.

組級別

  Permissions apply to members of user's defined "group".

系統級別

  Permissions apply to everyone on the system.

對於 "creat()" 系統呼叫，許可權以八進位制表示，其中八進位制數字為每個許可權級別的三個許可權位給出許可權。在八進位制中，許可權設定

—授予使用者讀取和寫入許可權，但僅授予

組和系統讀取許可權。以下八進位制數字授予每個人所有許可權

嘗試 "creat()" 一個現有檔案（程式對該檔案具有寫入許可權）不會返回錯誤。它將改為擦除檔案的內容並返回該檔案的描述符。

例如，要建立一個名為 "data" 的檔案，該檔案對系統上的每個人都具有讀取和寫入許可權，需要以下語句

   #define RD_WR 0666
   ...
   int fd;                               /Define file descriptor. */
   fd = creat( "data", RD_WR );

"open()" 系統呼叫開啟一個現有檔案以供讀取或寫入。它有以下語法

   <file descriptor variable> = open( <filename>, <access mode> );

"open()" 呼叫與 "creat()" 呼叫類似，因為它返回給定檔案的描述符，並在遇到錯誤時返回描述符 -1。但是，第二個引數是 "訪問模式"，而不是許可權程式碼。有三種模式（在 "fcntl.h" 標頭檔案中定義）

   O_RDONLY    Open for reading only.
   O_WRONLY    Open for writing only.
   O_RDWR      Open for reading and writing.

例如，要開啟 "data" 以供寫入，假設該檔案是由另一個程式建立的，將使用以下語句

   int fd;
   fd = open( "data", O_WRONLY );

在繼續之前，還要補充幾點

"creat()" 呼叫隱含 "open()"。無需 "creat()" 一個檔案，然後 "open()" 它。
作業系統有一個對程式在任何時候可以開啟的檔案數量的限制。
檔案描述符不過是一個任意數字，程式使用它來區分一個開啟的檔案和另一個檔案。當檔案關閉時，重新開啟它可能不會再給它相同的描述符。

"close()" 系統呼叫非常簡單。它所做的就是當不再需要訪問檔案時 "關閉" 一個開啟的檔案。 "close()" 系統呼叫有以下語法

   close( <file descriptor> );

"close()" 呼叫如果成功，將返回 0，如果遇到錯誤，將返回 -1。

"unlink()" 系統呼叫刪除檔案。它有以下語法

   unlink( <file_name_string> );

它在成功時返回 0，在失敗時返回 -1。注意：即使在 unlink 後，您仍然可以使用 fd 讀取/寫入。

"write()" 系統呼叫將資料寫入開啟的檔案。它有以下語法

   write( <file descriptor>, <buffer>, <buffer length> );

檔案描述符由 "creat()" 或 "open()" 系統呼叫返回。 "緩衝區" 是指向包含資料的變數或陣列的指標； "緩衝區長度" 給出要寫入檔案中的位元組數。

雖然不同資料型別在不同系統上的位元組長度可能不同，但可以使用 "sizeof()" 語句提供以位元組為單位的正確緩衝區長度。 "write()" 呼叫可以指定如下

   float array[10];
   ...
   write( fd, array, sizeof( array ) );

"write()" 函式返回它實際寫入的位元組數。它在錯誤時將返回 -1。

"read()" 系統呼叫從開啟的檔案中讀取資料。它的語法與 "write()" 呼叫完全相同

   read( <file descriptor>, <buffer>, <buffer length> );

"read()" 函式返回它實際返回的位元組數。在檔案末尾，它返回 0，或在錯誤時返回 -1。