linux下文件、文件夹相关操作（C语言）

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acbbghhgf 2021-08-31 13:44:13 博主文章分类：Linux基础 ©著作权

文章标签 #include 缓存文件描述符代码示例读锁 文章分类 前端开发

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文章目录

linux下文件夹操作
文件重定向的实现原理
文件锁
- 相关使用方式
- 代码示例
库函数和系统调用函数之间的关系
- 具体说明
- 代码示例
linux进程基础
- 相关API
- 代码示例

linux下文件夹操作

系统提供了一下库函数来操作文件夹：

代码示例：

diros.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <dirent.h>
int main(int argc,char *argv[]){
	struct dirent *p;
	//打开指定的文件夹
	DIR *dirp=opendir(argv[1]);
	if(dirp==NULL){
		perror("opendir");
		return 1;
	}
	printf("directory open success..\n");
	while((p=readdir(dirp))!=NULL){
		printf("%s\t%lu\n",\
			p->d_name,p->d_ino);

	}
	//关闭文件夹
	closedir(dirp);
	return 0;
}

执行结果

文件重定向的实现原理

文件重定向就是重新定位文件的流向。要完成文件重定向的功能，需要将文件描述符进行拷贝。

代码示例

direct.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

int main(void){
	int fd,s_fd;
	char msg[]="this is a test\n";
	fd=open("somefile",O_RDWR|O_CREAT,\
		0664);
	if(fd==-1){
		perror("open");
		return 1;
	}
	//复制标准输出文件描述符到s_fd
	s_fd=dup(STDOUT_FILENO);
	//将fd文件描述符复制到标准输出
	dup2(fd,STDOUT_FILENO);
	close(fd);
	//向标准输出文件描述符中输出字符串
	write(STDOUT_FILENO,msg,strlen(msg));
	dup2(s_fd,STDOUT_FILENO);
	write(STDOUT_FILENO,msg,strlen(msg));
	close(s_fd);
	return 0;
}

执行结果

文件锁

文件锁分为两种类型：

强制锁
建议锁

根据锁的互斥性又可以分为读锁（共享锁）、写锁（互斥锁）。

代码示例

两个进程同时给一个文件添加读锁。

processA.c

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

int main(void){
	int fd;
	//以读写方式打开文件
	fd=open("hello",O_RDWR);
	if(fd==-1){
		perror("open");
		return 1;
	}
	//定义锁变量
	struct flock lock;
	//初始化锁变量的字段内容
	lock.l_type=F_RDLCK;
	lock.l_whence=SEEK_SET;
	lock.l_start=0;
	lock.l_len=6;
	//给hello文件加读锁
	int f=fcntl(fd,F_SETLK,&lock);
	if(f==-1){
		perror("fcntl");
		return 2;
	}
	printf("添加读锁成功...\n");
	getchar();
	close(fd);
	return 0;
}

processB.c

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

int main(void){
	int fd;
	//以读写方式打开文件
	fd=open("hello",O_RDWR);
	if(fd==-1){
		perror("open");
		return 1;
	}
	//定义锁变量
	struct flock lock;
	//初始化锁变量的字段内容
	lock.l_type=F_WRLCK;
	lock.l_whence=SEEK_SET;
	lock.l_start=0;
	lock.l_len=6;
	//给hello文件加读锁
	int f=fcntl(fd,F_SETLKW,&lock);
	if(f==-1){
		perror("fcntl");
		return 2;
	}
	printf("B添加读锁成功...\n");
	getchar();
	close(fd);
	return 0;
}

执行结果：
读锁结果
修改B进程为写锁尝试：
发现B进程会在A进程使用期间阻塞等待。

库函数和系统调用函数之间的关系

库函数：（缓冲文件）fopen、fclose、fputc、fgetc。
系统调用：（非缓冲文件）open、close、write、read。

具体说明

fopen(3)
分配结构体FILE的一块内存，在FILE类型中有一个成员变量_fileno,用于保存文件描述符。另外分配一块缓存，后边库函数对文件的读写操作是针对这块缓存的；调用open(2)打开相应的文件。

fgetc(3)
调用fgetc的时候，主要是针对缓存，从缓存中获取数据，如果缓存有数据，立即返回获取到的数据。如果缓存中没有数据，调用read(2)，文件描述符有FILE类型的参数的_fileno传入。从系统中获取数据到缓存，然后fgetc(3)返回获取到的数据。

fputc(3)
调用fputc的时候，如果写缓存有空间，直接将字符写入到缓存；如果写缓存已经满，调用write(2)将写缓存中的内容写到文件，清楚缓存，然后将字符写入到写缓存。

fclose(3)
先清除缓存中的内容到文件，然后调用close(2)关闭文件描述符，然后，释放fopen(3)开辟的缓存空间。

代码示例

file.c

#include <stdio.h>

int main(void){
	FILE *fp;
	fp=fopen("hello","r");
	if(fp==NULL){
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	printf("file open success...\n");
	fclose(fp);
	return 0;
}

执行结果

linux进程基础

程序和进程的区别：

程序是静态的，存放在磁盘上，是指令的集合。
进程是程序运行的实例，一个程序运行一次会产生一个进程。

每个进程都有自己的pid，每个进程都有自己的PCB。进程是资源分配的基本单位。
在linux操作系统下，进程直接的关系是斧子关系或者兄弟关系。
所有的用户级进程形成了一颗树，使用pstree可以查看这个树，init是这棵树的树根，也就是1号进程（用户进程的第一个进程）。
linux下文件、文件夹相关操作（C语言）_缓存_06

代码示例

fork.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main(void){
	pid_t pid;
	//创建子进程
	pid=fork();
	if(pid ==-1){
		perror("fork");
		return 1;
	}
	if(pid==0){//子进程执行的代码
		printf("child\n");
	}else{//福进程执行的代码
		printf("parent\n");
	}
	return 0;
}