.SSH：UNIX-UNIX环境高级编程3.pdfVIP

下载 第3章 文 件 I / O 3.1 引言 本章开始讨论U N I X系统，先说明可用的文件I / O 函数——打开文件、读文件、写文件等等。 大多数U N I X文件I / O 只需用到5个函数：o p e n 、r e a d 、w r i t e 、lseek 以及c l o s e 。然后说明不同缓 存器长度对r e a d和w r i t e 函数的影响。 本章所说明的函数经常被称之为不带缓存的 I / O （u n b u ffered I/O ，与将在第5章中说明的标 准I / O 函数相对照）。术语——不带缓存指的是每个r e a d 和w r i t e 都调用内核中的一个系统调用。 这些不带缓存的I / O 函数不是ANSI C 的组成部分，但是是P O S I X . 1和X P G 3 的组成部分。 只要涉及在多个进程间共享资源，原子操作的概念就变成非常重要。我们将通过文件 I / O 和传送给o p e n 函数的参数来讨论此概念。并进一步讨论在多个进程间如何共享文件，并涉及内 核的有关数据结构。在讨论了这些特征后，将说明 d u p 、f c n t l和i o c t l 函数。 3.2 文件描述符 对于内核而言，所有打开文件都由文件描述符引用。文件描述符是一个非负整数。当打开 一个现存文件或创建一个新文件时，内核向进程返回一个文件描述符。当读、写一个文件时， 用o p e n或c r e a t返回的文件描述符标识该文件，将其作为参数传送给 r e a d或w r i t e 。 按照惯例，UNIX shell 使文件描述符0与进程的标准输入相结合，文件描述符 1与标准输出 相结合，文件描述符2与标准出错输出相结合。这是UNIX shell 以及很多应用程序使用的惯例， 而与内核无关。尽管如此，如果不遵照这种惯例，那么很多 U N I X应用程序就不能工作。 在P O S I X . 1应用程序中，幻数 0 、1、2应被代换成符号常数 S T D I N _ F I L E N O、S T D O U T _ F I L E N O和S T D E R R _ F I L E N O。这些常数都定义在头文件 u n i s t d . h 中。 文件描述符的范围是 0 ~ O P E N _ M A X (见表2 - 7 ) 。早期的U N I X版本采用的上限值是 1 9 (允许 每个进程打开2 0个文件) ，现在很多系统则将其增加至6 3 。 S V R 4和4 . 3 + B S D对文件描述符的变化范围没有作规定，它只受到系统配置的 存储器的总量、整型字的字长以及系统管理员所配置的软性或硬性限制的约束。 3.3 open 函数 调用o p e n函数可以打开或创建一个文件。 #include sys/types.h #include sys/stat.h #include fcntl.h int open(const char *p a t h n a m e , int o f l a g ,.../*, mode_tm o d e * / ) ; 返回：若成功为文件描述符，若出错为- 1 我们将第三个参数写为 . . . ，这是ANSI C 说明余下参数的数目和类型可以变化的方法。对 3 6 U N I X环境高级编程 下载 于o p e n 函数而言，仅当创建新文件时才使用第三个参数。（我们将在稍后对此进行说明。）在函 数原型中此参数放置在注释中。 p a t h n a m e 是要打开或创建的文件的名字。o f l a g参数可用来说明此函数的多个选择项。用下 列一个或多个常数进行或运算构成o f l a g参数(这些常数定义在 f c n t l . h 头文件中) ： • O_RDONLY 只读打开。 • O_WRONLY 只写打开。 • O_RDWR 读、写打开。 很多实现将O _ R D O N LY定义为0 ，O _ W R O N LY定义为1，O _ R D W