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IO进线程

这是文件IO和进线程的一些学习笔记，无论你是初学者还是有一定经验的开发者，相信这些学习笔记都能为你提供宝贵的参考和启示。

编辑于2024-10-15 22:18:26

IO进线程

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蒋龙

IO进线程

用别人写好的程序

熟悉使用所有的API/接口/函数，达到有一个函数说明就能够自主使用它的程度

掌握IO进线程相关概念

文件流指针就是系统将文件描述符封装后得到的，库函数通过文件流指针操作文件，系统调用接口通过文件描述符操作文件

以下的通信都是依赖LINUX内核在单机上进行进程的通信，不能多机通信

LINUX下一切皆文件

标准IO

标准C库提供

标准C库其实也在调用系统调用

获取文件

目录操作

打开目录

返回：成功返回目录流指针，错误返回NULL

DIR* opendir（const char *name）

打开指定目录

name:目录路径

读取目录

struct dirent *readdir(DIR *dirp)

参数

dirp:指针流

一次只能读取一个文件，一般循环读取

返回：NULL读取到目录流末尾，或者产生错误，成功返回一个概述当前目录文件的结构体（struct dirent）

指针的移动

void seekdir(DIR *dirp,long loc)

没有返回值

dirp:流指针

loc:跳转的位置，telldir的返回值

loc指向dirp目录流中应该跳转到的位置

long telldir (DIR *dirp)

返回当前目录流的位置

关闭目录

int closedir(DIR *dirp)

获取文件的详细属性

int stat(const *pathname,struct stat *statbuf) int fstat(int fd,struct stat *statbuf) int lstat(const char *pathname,struct stat *statbuf)

参数

statbuf存储文件信息的结构体地址

返回：成功0，失败-1

struct passwd *getpwuid(uid_t uid)

根据用户ID获取用户信息，返回一个指向passwd的结构体指针

失败返回NULL

struct group *getgrgid(gid_t gid)

子主题

时间相关函数

time_t time(time_t *tloc)

time_t t=time(NULL)

ctim

localtime

返回：成功秒数

char *ctime (const time_t *timep)

把秒数转换为一个时间的字符串

成功返回字符串，失败返回NULL

操作文件的步骤

打开文件

fopen

FILE*fopen(const char *pathname,const char *mode) 返回：成功：返回文件流指针，失败：NULL 参数：pathname是路径 mode -r:只读，文件开头读，不能创建 mode -r+:读写，文件开头读写，不能创建，写覆盖 mode -w:只写，文件开头写，能创建，清空文件 mode -w+:读写，文件开头，能创建，清空文件 mode -a:只写，文件末尾，能创建，不会清空文件 mode -a+:读写，文件末尾，能创建

读取/写入

fread（按类型读取规定的长度）

size_t fread(void *ptr,size_t size,size_t nmemb,FILE *stream)

从数据流读取数据到内存缓冲区

读取图像，音频

成功：返回读取到的类型个数

失败或者文件末尾0

参数

ptr:存数据的地址

size:数据项的大小

nmemb:取的类型个数

fgetc（读一个字符）

int fgetc(FILE *stream)

返回值

成功：返回一个unsigned char 强转为int

失败或者读到文件末尾为EOF

参数：stream流指针

fgets（读一行）

char *fgets(char *s ,int size,FILE *stream)

返回值

成功：返回s

失败或者文件末尾NULL

参数

s:存储读取的内容空间首地址

size

空间大小

＞

读取一行内容末尾补0，回车也会读进去

读取size—1个内容，末尾补0

fputc(写入一个字符)

int fputc(int c, FILE *stream),\0不会写入

成功：返回写入的字符

失败：EOF

参数

c：要写进去的字符

stream:流指针

fputs(写一个字符串)

int fputs(const. char. *s, FILE *stream)

成功：非负

失败：EOF

fwrite(将ptr地址开始，将数据写入stream)

size_t fwrite(const void*ptr,size_t size（写入类型的字节大小）,size_t nmemb（写入元素的个数）,FILE *stream)

返回值

成功：返回写入的字节数

失败：0

参数

ptr:写入的内容的地址

size:按照什么类型写

fprintf()

int fprintf(FILE *stream,const char *format,......)

成功：返回字符数量（不包括用于字符串输出结尾的空字符）

失败：返回一个负值

fclose

关闭

int fclose(FILE *stream)

返回0和EOF

fseek（指针偏移）

int fseek(FILE *stream,long offset,int whence )

返回：成功0，失败-1

offset:左边是负数，右边是正数，偏移量

whence：从哪里开始偏移

让指针偏移到文件末尾int ftell(FILE *stream)

返回：成功返回指针的偏移量，失败返回-1，可以用来计算文件的大小

关闭

fclose

优点：移植性好，有缓存

缓存：没有暂存

行缓存

标准输出是行缓存

刷新条件

缓存区满1024

强制刷新 fflush

大部分程序结束fflush

文件流指针：结构体指针，存储了文件的相关信息（文件描述符 fd）

操作系统开启会自动开启三个文件

标准输入stdin

标准输出stdout

标准错误输出stderr

int fflush(FILE *stream) perror刷新缓存返回：成功0，失败EOF

全缓存

刷新条件

缓存区满4096

setvbuf

int setvbuf(FILE *stream,char *buf,int mode,size_t size)

设置文件缓存类型

成功：0

失败非0

参数

stream:文件流指针

buf缓存区的首地址，NULL默认

mode:

_IONBF无缓存

_IOLBF行缓存

_IOFBF全缓存

强制刷新

无缓存

标准错误输出

文件IO=系统调用

操作系统提供

只有系统调用才能调用操作系统

主要对文件描述符操作

缺点：移植性差，没有缓存

操作系统开启会自动开启三个文件

标准输入1

标准输出0

标准错误输出2

文件操作

打开文件open

返回：成功返回文件描述符，失败返回-1

int open(const char *pathname,int flags)不会创建新文件，单纯打开文件 int open(const char *pathname,int flags，mode_t mode)可以创建新文件

mode

只有flags用O_CREAT时才用

flags

O_RDONLY，只读

O_WRONLY，只写

O_RDWR，读写

O_CREAT：只写creat文件存在就打开，不存在就创建

O_EXCL：检测文件是否已经存在，通常与O_CREAT一起使用

检测文件是否存在

O_TRUNC：清空文件

O_APPEND：已添加方式打开文件，对文件的写操作都在文件末尾

读取文件/写入文件read/write

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

把fd的前count数据读取到buf

参数

fd:描述符

buf:接收的地址

count:接收的字节数

返回：成功返回读取到的字节数，0代表读到文件末尾，-1代表错误

size_t write(int fd, const void*buf,size_ t count)

把buf的前count数据写入fd

返回：-1错误，正确返回写入数据的大小

指针偏移lseek

off_t lseek(int fd, off_t offset,int whence)

offset偏移大小，正数向前取，负数向后取

whence

SEEK_SET文件开始位置

SEEK_CUR文件当前位置

SEEK_END文件末尾位置

返回：-1错误，成功返回偏移后的位置

关闭文件close

int close(int fd)

库

编译，汇编，连接（连接的是库）

减少编译时间，商业用途，

静态库

编译时会把库的内容编译到程序

优点：运行时不需要环境

缺点：体积大

把.c编译成为.o文件 gcc -c add.c -o add.o

把.o编译成为libxxx.a文件 ar crs

使用ar命令将.o文件打包（归档）

得到：libxxx.a

动态库

编译时不会把库的内容编译到程序

优点：体积小

缺点：运行时需要环境

进线程

进程

程序执行一次的过程（创建，调度，消亡），动态，内存

进程是程序执行和资源分配的最小单元（PCB）

组成

正文段，数据段(全局)，系统数据段（环境变量，命令行参数，PCB存储进程相关信息的结构体在内核）

PID：进程ID，唯一的身份标识，固定不变的

分类：交互进程，批处理进程，守护进程

状态：运行态（R），停止态（T），等待（S）可中断，等待（D）不可中断，僵尸（Z）