08 第八章 UNIX系统接口 C语言程序设计 第二版.pdfVIP

C语言程序设计 第八章 UNIX系统接口 第8章 UNIX 系统接口 UNIX 操作系统通过一系列的系统调用提供服务，这些系统调用实际上是操作系统内的函 数，它们可以被用户程序调用。 章将介绍如何在 C 语言程序中使用一些重要的系统调用。 如果读者使用的是UNIX ， 章将会对你有直接的帮助，这是因为，我们经常需要借助于系统 调用以获得最高的效率，或者访问标准库中没有的某些功能。但是，即使读者是在其它操作 系统上使用C 语言， 章的例子也将会帮助你对C 语言程序设计有更深入的了解。不同系统 中的代码具有相似性，只是一些细节上有 别而已。因为ANSI C 标准函数库是以UNIX 系统 为基础建立起来的，所以，学习 章中的程序还将有助于更好地理解标准库。 章的内容包括 3 个主要部分，输入／输出、文件系统和存储分配。其中，前两部分的 内容要求读者对UNIX 系统的外部特性有一定的了解。 第 7 章介绍的输入／输出接口对任何操作系统都是一样的。在任何特定的系统中，标准 库函数的实现必须通过宿主系统提供的功能来实现。接下来的几节将介绍 UNIX 系统中用于 输入和输出的系统调用，并介绍如何通过它们实现标准库。 8.1. 文件描述符 在 UNIX 操作系统中，所有的外围设备 （包括键盘和显示器）都被看作是文件系统中的 文件，因此，所有的输入／输出都要通过读文件或写文件完成。也就是说，通过一个单一的 接口就可以处理外围设备和程序之 的所有通信。 通常情况下，在读或写文件之前，必须先将这个意图通知系统，该过程称为打开文件。 如果是写一个文件， 可能需要先创建该文件，也可能需要丢弃该文件中原先已存在的内容。 系统检查你的权力 （该文件是否存在？是否有访问它的权限？），如果一切正常，操作采统将 向程序返回一个小的非 整数，该整数称为文件描述符。任何时候对文件的输入／输出都是 通过文件描述符标识文件，而不是通过文件名标识文件。（文件描述符类似于标准库中的文件 指针或MS-DOS 中的文件句柄。）系统 责维护已打开文件的所有信息，用户程序只能通过文 件描述符引用文件， 因为大多数的输入／输出是通过键盘和显示器来实现的，为了方便起见，UNIX 对此做了 特别的安排。当命令解释程序 （即“shell ”）运行一个程序的时候，它将打开3 个文件，对应 的文件描述符分别为0，1，2，依次表示标准输入，标准输出和标准错误。如果程序从文件0 中读，对1 和2 进行写，就可以进行输／输出而不必关心打开文件的问题。 程序的使用者可通过和重定向程序的I/O ： prog 输入 件名 输出 件名 这种情况下，shell 把文件描述符0 和 1 的默认赋值改变为指定的文件。通常，文件描述符2 仍与显示器相关联，这样，出错信息会输出到显示器上。与管道相关的输入／输出也有类似 的特性。在任何情况下，文件赋值的改变都不是由程序完成的，而是由shell 完成的。只要程 序使用文件0 作为输入，文件 1 和2 作为输出，它就不会知道程序的输入从哪里来，并输出 By阴风 共 275 页 第 141 页 C语言程序设计 第八章 UNIX系统接口 到哪里去。 8.2. 低级I/O——read 和write 输入与输出是通过read和write系统调用实现的。在C 语言程序中，可以通过函数read 和write 访问这两个系统调用。这两个函数中，第一个参数是文件描述符，第二个参数是程 序中存放读或写的数据的字符数组，第三个参数是要传输的字节数。 int n_read = read (int fd, char *buf, int n); int n_written = write (int fd, char *buf, int n); 每个调用返回实际传输的字节数。在读文件时，函数的返回值可能会小于