Lesson 2 - 文件编程

文件访问 - 系统调用

依赖于Linux系统

系统调用 - 创建 int creat(const char *filename, mode_t mode)
- filename: 要创建的文件名(包含路径,缺省为当前路径)
- mode:文件属性
  - 常见文件属性(宏定义/数字): - S_IRUSR / 4 / 可读 - S_IWUSR / 2 / 可写 - S_IXUSR / 1 / 可执行 - S_IRWXU / 7 / 可读写、执行 - 0 / 无任何权限

#include  <stdio.h>
#include  <stdlib.h>

#include  <sys/types.h>
#include  <sys/stat.h>
#include  <fcntl.h>

void creat_file(char* filename)
{
  if (creat(filename, 0755) < 0)
  {
    printf("creat file %s failure!\n", filename);
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  else
  {
    printf("creat file %s success!\n", filename);
  }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
  int i;
  if (argc < 2)
  {
    perror("you haven't input the filename, please try again!\n");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  for(i=1; i<argc; i++)
  {
  	creat_file(argv[i]);
  }
  exit (EXIT_SUCCESS);
}

系统调用 - 打开 int open(const char *pathname, int flags) int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode)
- pathname: 要打开的文件名(包含路径,缺省为当前路径)
- flags: 打开标志
  - O_RDONLY 只读
  - O_WRONLY 只写
  - O_RDWR 读写
  - O_APPEND 追加
  - O_CREAT 创建(当不存在此文件时)
  - O_NOBLOCK 非阻塞
- mode: 文件属性 (flags = O_CREAT 时使用)
系统调用 - 关闭 int close(int fd)
- fd: 文件描述符

#include  <stdio.h>
#include  <stdlib.h>

#include  <sys/types.h>
#include  <sys/stat.h>
#include  <fcntl.h>

int main (int argc, char *argv[])
{
  int fd;
  if (argc<2)
  {
    puts("please input the open file pathname!\n");
    exit(1)
  }
  
  fd = open(argv[1], O_CREAT|O_RDWR, 0755);
  if (fd < 0)
  {
    perror("open file failure: %d\n", fd);
    exit(1);
  }
  else
  {
    printf("open file %d success!\n", fd);
  }
  
  close(fd);
  exit(0);
}

系统调用 - 读 int read(int fd, const void *buf, size_t length)

功能: 从文件描述符fd 所指定的文件中读取length个字节到buf所指向的缓冲区中, 返回值为实际读取到的字节数。
系统调用 - 写 int write(int fd, const void *buf, size_t length)

功能: 把length个字节从buf指向的缓冲区中写入文件描述符fd所指向的文件中, 返回值为实际写入的字节数。
系统调用 - 定位 int lseek(int fd, offset_t offset, int whence)

功能: 将文件读写指针相对whence移动offset个字节。操作成功时, 返回文件指针相对文件头的位置。
- offset 可取负值, 表示向前移动。
- whence 可使用如下宏定义:
  - SEEK_SET: 相对文件开头
  - SEEK_CUR: 相对文件读写指针的当前位置
  - SEEK_END: 相对文件末尾

// 利用lseek计算文件长度
int fileLen = lseek(fd, 0, SEEK_END);

系统调用 - 访问判断 int access(const char *pathname, int mode)
- pathname: 文件名称
- mode: 要判断的访问权限, 可取以下值或其组合:
  - R_OK: 文件可读
  - W_OK: 文件可写
  - X_OK: 文件可执行
  - F_OK: 文件存在
- return: 0 = 所有权限测试通过; -1 = 有权限没有测试通过;

// 综合实例: (文件拷贝)
#include  <stdio.h>
#include  <stdlib.h>

#include  <sys/types.h>
#include  <sys/stat.h>
#include  <fcntl.h>
#include  <errno.h>

#define  BUFFER_SIZE  (1024)

int main(int argc, char **argv)
{
  int fd_src, fd_dst;
  int bytes_read, bytes_write;
  char buffer[BUFFER_SIZE];
  char *ptr;
  
  if (argc != 3)
  {
    fprintf(stderr, "Usage:%s from file to file/n/a", argv[0]);
    exit(1);
  }
  
  fd_src = open(argv[1], O_RDONLY);
  if (fd_src == -1)
  {
    fprintf(stderr, "Open %s Error: %s/n", argv[1], strerror(errno));
    exit(1);
  }
  fd_dst = open(argv[2], O_WRONLY|O_CREAT, S_IRUSR|S_IWUSR);
  if (fd_dst == -1)
  {
    fprintf(stderr, "Open %s Error: %s/n", argv[2], strerror(errno));
    exit(1);
  }
  
  while (bytes_read = read(fd_src, buffer, BUFFER_SIZE))
  {
    if ((bytes_read == -1) && (errno != EINTR))
    {// death error!!!
      break;
    }
    else if (byte_read > 0)
    {
      ptr = buffer;
      while (bytes_write = write(fd_dst, ptr, bytes_read))
      {
        if ((bytes_read == -1) && (errno != EINTR))
        {// death error!!!
          break;
        }
        else if (bytes_write == bytes_read)
        {// done.
          break;
        }
        else if (bytes_write > 0)
        {// continue writing
          ptr += bytes_write;
          bytes_read -= bytes_write;
        }
      }
      
      if (bytes_write == -1)
      {// death error!!!
        break;
      }
    }
  }
  
  close (fd_src);
  close (fd_dst);
  exit(0);
}

文件访问 - C库函数

不依赖于操作系统依赖于C库

库函数 - 创建和打开 FILE* fopen(const char *filename, const char* mode)
- filename: 要创建/打开的文件名(包含路径,缺省为当前路径)
- mode:创建/打开模式
  - r,rb 只读 (b用于区分二进制文件和文本文件, 但Linux不区分)
  - w,wb 只写,(如果文件不存在,自动创建)
  - a,ab 追加,(如果文件不存在,自动创建)
  - r+,r+b,rb+ 读写方式打开
  - w+,w+b,wh+ 读写方式打开,(如果文件不存在,自动创建)
  - a+,a+b,ab+ 读和追加方式打开,(如果文件不存在,自动创建)
库函数 - 读 size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t n, FILE* stream)

功能: 从stream指向的文件中读取n个字段, 每个字段为size字节, 并将读取的数据放入ptr所指向的字符数组中,返回实际已读取的字节数.
库函数 - 写 size_t fwrite(void *ptr, size_t size, size_t n, FILE* stream)
库函数 - 读字符 int fgetc(FILE* stream)
库函数 - 写字符 int fputc(int c, FILE* stream)

#include <stdio.h>
main()
{
  FILE *fp;
  char ch;
  fp = fopen("c1.txt", "rt");
  if (fp == NULL)
  {
    printf("\nCannot open file, strike any key exit!");
    getch();
    exit(1);
  }
  
  ch = fget(fp);
  while(ch != EOF)
  {
    putchar(ch);
    ch = fgetc(fp);
  }
  fclose(fp);
}

库函数 - 格式化读 fscanf(FILE * stream, char* format[,argument,...])

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
  int i;
  printf("Input an integer:");
  if (fscanf(stdin, "%d", &i))// stdin: 标准输入文件
  {
    printf("The integer read was: %i\n", i);
  }
  
  return 0;
}

库函数 - 格式化写 int fprintf(FILE* stream, char* format[,argument,...])
库函数 - 定位 int fseek(FILE* stream, long offset, int whence)
- whence: 可使用如下宏定义:
  - SEEK_SET: 相对文件开头
  - SEEK_CUR: 相对文件读写指针的当前位置
  - SEEK_END: 相对文件末尾
路径获取

#include <unistd.h>
char* getcwd(char* buffer, size_t size)

提供一个size大小的buffer, 把当前路径名copy到buffer中; 如果buffer太小, 函数返回-1

#include <sys/stat.h>
int mkdir(char* dir, int mode)
return: 0=success; -1=failure;

时间编程

时间类型
- UTC(Coordinated Universal Time) => GMT(Greenwich Mean Time)
- Calendar Time: 日历时间(unix 时间戳 - 自1970年1月1日0点起)
时间获取 - 日历时间

#include  <time.h>
time_t time(time_t *tloc)

struct tm {
  int tm_sec;
  int tm_min;
  int tm_hour;
  
  int tm_mday; // 本月第几日
  int tm_mon;
  int tm_year; // tm_year+1900=哪一年
  int tm_wday; // 本周第几日
  int tm_yday; // 本年第几日
  int tm_isdst;// 日光节约时间
};

时间转换

//日历时间转换为 UTC(GMT)
struct tm *gmtime(const time_t *timep)

//日历时间转换为 本地时间
struct tm *localtime(const time_t *timep)

时间显示

// tm格式的时间转换为字符串
char* asctime(const struct tm* tm)

// 日历时间转换为本地时间的字符串
char* ctime(const time_t *timep)

获取时间差

// 获取从今天凌晨到现在的时间差, 常用于计算事件耗时
int gettimeofday(struct timeval* tv, struct timezone* tz)

struct timeval
{
  int tv_sec;  //秒
  int tv_usec; //微秒
}

延时执行

// 秒级延时
unsigned int sleep(unsigned int seconds)

// 微秒级延时
void usleep(unsigned long usec)

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