文件I/O（一）

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Unix系统内核来说，所有打开文件都是通过文件描述符来操作的。文件描述符是一个非负整数。打开，创建文件，系统内核就会返回一个文件描述符号。

  • 0与进程标准输入关联
  • 1与进程标准输出关联
  • 2与标准错误关联

1.1、函数 lseek

检测标准输入是否可以被设置偏移量

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#include "apue.h"

int main(int argc, char const *argv[])
{
    if(lseek(STDIN_FILENO,0,SEEK_CUR) == -1){
        printf("connot seek\n");
    }else{
        printf("seek OK \n");
    }
    return 0;
}
  • SEEK_CUR : 相对于当前位置的偏移量
  • SEEK_END ：相对文件末尾偏移量
  • SEEK_SET ： 相对文件开头偏移量

文件偏移量如果大于当前文件长度会发生什么？

创建一个文件，写入abcdefghij，设置偏移量，写入ABCDEFGHIJ

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#include "apue.h"
#include<fcntl.h>

char buf1[] = "abcdefghij";
char buf2[] = "ABCDEFGHIJ";
int main(int argc, char const *argv[])
{
    int fd;
    if ((fd = creat("file.hole",FILE_MODE))<0) {
        printf("buf1 write error");
    }

    if ((write(fd,buf1,10)) != 10){
        printf("write errpr");
    }
    if ((lseek(fd,1024,SEEK_SET)) == -1){
        printf("lessk error");
    }

    if ((write(fd,buf2,10)) != 10){
        printf("write errpr");
    }
    return 0;
}
  • 支持偏移量大小设置大于文件当前大小
  • 偏移量大于文件大小，第二次写会造成文件空洞。空洞区被设置为0
  • 文件空洞不占据磁盘空间。

Tips: 使用off_t可以平台自适应大小合适的额数据类型。

1.2、函数 read

  • 读取普通文件，要求读100，但是文件长度为30，则读取成功返回30，第二次读取返回0
  • 从终端设备读，通常一次读一行
  • 当从网络读，网络中的缓冲机制可能造成返回值小于所要求读取的字节数
  • 当从管道读时，管道字节数小于要求读的字节数，则只返回有效字节数。

1.3、函数 write

  • 成功返回要求写的数量，否则失败
  • 从文件当前偏移量开始写。
  • 写成功后，偏移量增加当前写的字节数

1.4、I/O效率

大多数文件系统采用”预读“的技术，提高性能。当操作系统检测到正在进行的顺序读取时，系统就会尝试读取比应用要求更多的数据，假想很快应用就会读这些数据。

在做读取操作的时候，小缓冲区时钟时间可能和大缓冲区时钟时间相差不多。