Linux系統開發 2 文件IO open() close() read() write() perror() lseek() fcntl() ioctl()

【本文謝絕轉載，原文來自http://990487026.blog.51cto.com】

大綱

Linux系統開發

	man 文檔的使用
	文件IO
		open() 創建文件，指定權限位
		open() 接收參數 創建文件
		open() 傳兩個參數 第三個參數從內存取垃圾值
		write()函數 向文件寫數據
		write()函數的覆蓋操作
		open()函數文件的追加
		open() 創建文件，如果文件已經存在，就報錯
		測試一個程序最多能創建1021個文件，3個STDIN STDOUT STDERR已經存在了
		通過ulimit命令也可以直接查詢最多可以創建多少文件
		修改ulimit -n 改變最大創建文件個數
		最大最大能打開多少文件，取決於系統，據說是根據內存大小有關系
		read write 文件復制(非二進制)
		阻塞演示：輸入輸出必須等待回應才能執行下一步
		非阻塞程序：
		perror 報錯函數
		打印出錯誤的原因
		Linux所有錯誤代碼
		文件lseek操作
		lseek獲取文件的大小
		fcntl獲取或者設置文件的訪問控制屬性
		fcntl實例，以阻塞模式打開stdin，設置為非阻塞模式
		ioctl 獲取終端的行高 與 列寬
		ioctl獲取分辨率

	習題

man page的使用

1、Standard commands （標准命令）
2、System calls （系統調用）
3、Library functions （庫函數）
4、Special devices （設備說明）
5、File formats （文件格式）
6、Games and toys （游戲和娛樂）
7、Miscellaneous （雜項）
8、Administrative Commands （管理員命令）
9 其他（Linux特定的）， 用來存放內核例行程序的文檔。

2016-08-01_20:02:34chunli@http://990487026.blog.51cto.com~$ man 3 printf
2016-08-01_20:02:34chunli@http://990487026.blog.51cto.com~$ man 2 open

linux API函數 open函數，創建文件，指定權限位

2016-08-01_17:48:54root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# cat main.c 
//C標准頭文件
#include <stdio.h>
//linux api	man 2 open
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

int main(void)
{
	int ret = open("abc",O_CREAT,0777);//設置權限位為777
	printf("%d\n",ret);
	return 0;

}
編譯運行：
2016-08-01_17:47:40root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# gcc -o app main.c  && ./app 
3

可以看到abc
2016-08-01_17:49:17root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# ll 
total 16K
-rwxr-xr-x 1 root   root      0 Aug  1 17:47 abc*
-rwxr-xr-x 1 root   root   8.5K Aug  1 17:48 app*
-rw-rw-r-- 1 chunli chunli  215 Aug  1 17:48 main.c

查看系統的umask
2016-08-01_17:50:00root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# umask
0022

為什麼是755？
0777 - 0022 == 0755

我把umask搞一下
2016-08-01_17:51:06root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# umask 0
2016-08-01_17:52:33root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# rm abc 
2016-08-01_17:52:40root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# gcc -o app main.c  && ./app 
3
2016-08-01_17:52:42root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# ll
total 16K
-rwxrwxrwx 1 root   root      0 Aug  1 17:52 abc*
-rwxrwxrwx 1 root   root   8.5K Aug  1 17:52 app*
-rw-rw-r-- 1 chunli chunli  239 Aug  1 17:51 main.c

main函數接收參數，調用open函數創建文件

2016-08-01_18:23:50root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# cat main.c 
//C標准頭文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//linux api	man 2 open
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

int main(int argc,char **args)
{
	if(argc < 2)
	{
		printf("請輸入需要被創建的文件名\n");
		exit(1);	//任何函數調用exit，程序直接退出
	}
	int ret = open(args[1],O_CREAT,0777);	//設置權限位為777
	printf("%d\n",ret);
	return 0;

}
2016-08-01_18:23:55root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# gcc -o app main.c  && ./app  123
3
2016-08-01_18:24:03root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# ll
total 16K
-rwxr-xr-x 1 root   root      0 Aug  1 18:24 123*
-rwxr-xr-x 1 root   root   8.5K Aug  1 18:24 app*
-rw-rw-r-- 1 chunli chunli  406 Aug  1 18:23 main.c
2016-08-01_18:24:06root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# umask
0022
2016-08-01_18:24:10root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c#

兩個參數的open函數，第三個參數從內存取垃圾值

2016-08-01_18:25:19root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# cat main.c 
//C標准頭文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//linux api	man 2 open
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

int main(int argc,char **args)
{
	if(argc < 2)
	{
		printf("請輸入需要被創建的文件名\n");
		exit(1);	//任何函數調用exit，程序直接退出
	}
	int ret = open(args[1],O_CREAT);	//設置權限位為777
	printf("%d\n",ret);
	return 0;

}

編譯運行：
2016-08-01_18:24:55root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# gcc -o app main.c  && ./app  123
3
權限位很奇怪
2016-08-01_18:24:57root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# ll
---x--S--- 1 root   root      0 Aug  1 18:24 123*
-rwxr-xr-x 1 root   root   8.5K Aug  1 18:24 app*
-rw-rw-r-- 1 chunli chunli  401 Aug  1 18:24 main.c
2016-08-01_18:25:20root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# umask
0022

write()函數 向文件寫數據

2016-08-01_19:35:52root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# rm 123  app 
2016-08-01_19:35:56root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# cat main.c 
//C標准頭文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//linux api	man 2 open
//open() and creat() return the new file descriptor, or -1 if an error occurred
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
//linux api     man 2 close
#include <unistd.h>

int main(int argc,char **args)
{
	if(argc < 2)
	{
		printf("請輸入需要被創建的文件名\n");
		exit(1);	//任何函數調用exit，程序直接退出
	}
	//open函數返回文件描述符 0 1 2 =>STDIN STDOUT STDERR
	int fd = open(args[1],O_CREAT|O_RDWR,0644);	//創建文件可讀可寫
	char buf[] = "Hello World!\n";
	write(fd,buf,strlen(buf));	//寫到當前進程文件描述符為fd的文件
	printf("%d\n",fd);
	return 0;

}
2016-08-01_19:35:58root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# gcc -o app main.c  && ./app  123
3
2016-08-01_19:36:01root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# cat 123 
Hello World!
2016-08-01_19:36:08root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c#

write()函數的覆蓋操作 O_RDWR ，當open函數不需要create的時候，就不需要第3個函數

2016-08-01_19:40:53root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# cat main.c 
//C標准頭文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//linux api	man 2 open
//open() and creat() return the new file descriptor, or -1 if an error occurred
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
//linux api     man 2 close
#include <unistd.h>

int main(int argc,char **args)
{
	if(argc < 2)
	{
		printf("請輸入需要被創建的文件名\n");
		exit(1);	//任何函數調用exit，程序直接退出
	}
	//open函數返回文件描述符 0 1 2 =>STDIN STDOUT STDERR
	//int fd = open(args[1],O_CREAT|O_RDWR,0644);	//創建文件可讀可寫
	int fd = open(args[1],O_RDWR);	//創建文件可讀可寫
	char buf[] = "World!\n";
	write(fd,buf,strlen(buf));	//寫到當前進程文件描述符為fd的文件
	printf("%d\n",fd);
	return 0;

}

2016-08-01_19:39:27root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# gcc -o app main.c  && ./app  123
3
2016-08-01_19:40:16root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# cat 123 
World!
orld!
2016-08-01_19:40:19root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c#

open()函數文件的追加 _RDWR|O_APPEND

2016-08-01_19:42:36root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# cat main.c 
//C標准頭文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//linux api	man 2 open
//open() and creat() return the new file descriptor, or -1 if an error occurred
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
//linux api     man 2 close
#include <unistd.h>

int main(int argc,char **args)
{
	if(argc < 2)
	{
		printf("請輸入需要被創建的文件名\n");
		exit(1);	//任何函數調用exit，程序直接退出
	}
	//open函數返回文件描述符 0 1 2 =>STDIN STDOUT STDERR
	//int fd = open(args[1],O_CREAT|O_RDWR,0644);	//創建文件可讀可寫
	int fd = open(args[1],O_RDWR|O_APPEND,0644);	//創建文件可讀可寫
	//int fd = open(args[1],O_RDWR);	//創建文件可讀可寫
	char buf[] = "Linux haha !\n";
	write(fd,buf,strlen(buf));	//寫到當前進程文件描述符為fd的文件
	printf("%d\n",fd);
	return 0;

}
2016-08-01_19:42:37root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# gcc -o app main.c  && ./app  123
3
2016-08-01_19:42:40root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# cat 123 
World!
orld!
Linux haha !
2016-08-01_19:42:43root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c#

open(args[1],O_CREAT | O_RDWR | O_EXCL,0644) 創建文件，如果文件已經存在，就報錯

2016-08-01_19:49:44root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# cat main.c 
//C標准頭文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//linux api	man 2 open
//open() and creat() return the new file descriptor, or -1 if an error occurred
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
//linux api     man 2 close
#include <unistd.h>

int main(int argc,char **args)
{
	if(argc < 2)
	{
		printf("請輸入需要被創建的文件名\n");
		exit(1);	//任何函數調用exit，程序直接退出
	}
	int fd = open(args[1],O_CREAT | O_RDWR | O_EXCL,0644);	//O_EXCL 如果文件已經存在，直接報錯
	char buf[] = "Linux haha !\n";
	write(fd,buf,strlen(buf));	//寫到當前進程文件描述符為fd的文件
	printf("%d\n",fd);
	return 0;

}
2016-08-01_19:49:45root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# ll
total 20K
-rw-r--r-- 1 root   root     26 Aug  1 19:42 123
-rwxr-xr-x 1 root   root   8.7K Aug  1 19:49 app*
-rw-rw-r-- 1 chunli chunli  705 Aug  1 19:49 main.c
2016-08-01_19:49:46root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# gcc -o app main.c  && ./app  123
-1
2016-08-01_19:49:48root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c#

測試一個程序最多能創建多少個文件，1021個，其他3個STDIN STDOUT STDERR已經存在了

2016-08-01_20:24:55root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# cat main.c 
//C標准頭文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//linux api	man 2 open
//open() and creat() return the new file descriptor, or -1 if an error occurred
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
//linux api     man 2 close
#include <unistd.h>

int main(int argc,char **args)
{
//	if(argc < 2)
//	{
//		printf("請輸入需要被創建的文件名\n");
//		exit(1);	//任何函數調用exit，程序直接退出
//	}

	char buf[10];
	int i = 0;
	while(1)
	{
		sprintf(buf,"file_%d",++i);
		int fd = open(buf,O_CREAT,0644);	//O_EXCL 如果文件已經存在，直接報錯
		if(fd == -1)
		{
			break;
		}
		else
		{
			printf("%d\t",i);
			if(i % 10 == 0)
			printf("\n");
			
		}
	}
	printf("\n");
	return 0;

}
2016-08-01_20:24:56root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# gcc -o app main.c  && ./app  123
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	
11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	
21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	
31	32	33	34	35	36	37	38	39	40	
41	42	43	44	45	46	47	48	49	50	
51	52	53	54	55	56	57	58	59	60	
61	62	63	64	65	66	67	68	69	70	
71	72	73	74	75	76	77	78	79	80	
81	82	83	84	85	86	87	88	89	90	
91	92	93	94	95	96	97	98	99	100	
101	102	103	104	105	106	107	108	109	110	
111	112	113	114	115	116	117	118	119	120	
121	122	123	124	125	126	127	128	129	130	
131	132	133	134	135	136	137	138	139	140	
141	142	143	144	145	146	147	148	149	150	
151	152	153	154	155	156	157	158	159	160	
161	162	163	164	165	166	167	168	169	170	
171	172	173	174	175	176	177	178	179	180	
181	182	183	184	185	186	187	188	189	190	
191	192	193	194	195	196	197	198	199	200	
201	202	203	204	205	206	207	208	209	210	
211	212	213	214	215	216	217	218	219	220	
221	222	223	224	225	226	227	228	229	230	
231	232	233	234	235	236	237	238	239	240	
241	242	243	244	245	246	247	248	249	250	
251	252	253	254	255	256	257	258	259	260	
261	262	263	264	265	266	267	268	269	270	
271	272	273	274	275	276	277	278	279	280	
281	282	283	284	285	286	287	288	289	290	
291	292	293	294	295	296	297	298	299	300	
301	302	303	304	305	306	307	308	309	310	
311	312	313	314	315	316	317	318	319	320	
321	322	323	324	325	326	327	328	329	330	
331	332	333	334	335	336	337	338	339	340	
341	342	343	344	345	346	347	348	349	350	
351	352	353	354	355	356	357	358	359	360	
361	362	363	364	365	366	367	368	369	370	
371	372	373	374	375	376	377	378	379	380	
381	382	383	384	385	386	387	388	389	390	
391	392	393	394	395	396	397	398	399	400	
401	402	403	404	405	406	407	408	409	410	
411	412	413	414	415	416	417	418	419	420	
421	422	423	424	425	426	427	428	429	430	
431	432	433	434	435	436	437	438	439	440	
441	442	443	444	445	446	447	448	449	450	
451	452	453	454	455	456	457	458	459	460	
461	462	463	464	465	466	467	468	469	470	
471	472	473	474	475	476	477	478	479	480	
481	482	483	484	485	486	487	488	489	490	
491	492	493	494	495	496	497	498	499	500	
501	502	503	504	505	506	507	508	509	510	
511	512	513	514	515	516	517	518	519	520	
521	522	523	524	525	526	527	528	529	530	
531	532	533	534	535	536	537	538	539	540	
541	542	543	544	545	546	547	548	549	550	
551	552	553	554	555	556	557	558	559	560	
561	562	563	564	565	566	567	568	569	570	
571	572	573	574	575	576	577	578	579	580	
581	582	583	584	585	586	587	588	589	590	
591	592	593	594	595	596	597	598	599	600	
601	602	603	604	605	606	607	608	609	610	
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771	772	773	774	775	776	777	778	779	780	
781	782	783	784	785	786	787	788	789	790	
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881	882	883	884	885	886	887	888	889	890	
891	892	893	894	895	896	897	898	899	900	
901	902	903	904	905	906	907	908	909	910	
911	912	913	914	915	916	917	918	919	920	
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931	932	933	934	935	936	937	938	939	940	
941	942	943	944	945	946	947	948	949	950	
951	952	953	954	955	956	957	958	959	960	
961	962	963	964	965	966	967	968	969	970	
971	972	973	974	975	976	977	978	979	980	
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991	992	993	994	995	996	997	998	999	1000	
1001	1002	1003	1004	1005	1006	1007	1008	1009	1010	
1011	1012	1013	1014	1015	1016	1017	1018	1019	1020	
1021	
2016-08-01_20:24:58root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c#

通過ulimit命令也可以直接查詢最多可以創建多少文件

2016-08-01_20:26:24root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# ulimit -a
core file size          (blocks, -c) 0
data seg size           (kbytes, -d) unlimited
scheduling priority             (-e) 0
file size               (blocks, -f) unlimited
pending signals                 (-i) 3823
max locked memory       (kbytes, -l) 64
max memory size         (kbytes, -m) unlimited
open files                      (-n) 1024
pipe size            (512 bytes, -p) 8
POSIX message queues     (bytes, -q) 819200
real-time priority              (-r) 0
stack size              (kbytes, -s) 8192
cpu time               (seconds, -t) unlimited
max user processes              (-u) 3823
virtual memory          (kbytes, -v) unlimited
file locks                      (-x) unlimited
2016-08-01_20:26:27root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c#

修改ulimit -n 改變最大創建文件個數

2016-08-01_20:28:23root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# cat main.c 
//C標准頭文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//linux api	man 2 open
//open() and creat() return the new file descriptor, or -1 if an error occurred
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
//linux api     man 2 close
#include <unistd.h>

int main(int argc,char **args)
{
//	if(argc < 2)
//	{
//		printf("請輸入需要被創建的文件名\n");
//		exit(1);	//任何函數調用exit，程序直接退出
//	}

	char buf[10];
	int i = 0;
	while(1)
	{
		sprintf(buf,"file_%d",++i);
		int fd = open(buf,O_CREAT,0644);	//O_EXCL 如果文件已經存在，直接報錯
		if(fd == -1)
		{
			break;
		}
		else
		{
			printf("%d\t",i);
			if(i % 20 == 0)
			printf("\n");
			
		}
	}
	printf("\n");
	return 0;

}
2016-08-01_20:28:26root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# ulimit -n 2000
2016-08-01_20:29:34root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# ulimit -a
core file size          (blocks, -c) 0
data seg size           (kbytes, -d) unlimited
scheduling priority             (-e) 0
file size               (blocks, -f) unlimited
pending signals                 (-i) 3823
max locked memory       (kbytes, -l) 64
max memory size         (kbytes, -m) unlimited
open files                      (-n) 2000
pipe size            (512 bytes, -p) 8
POSIX message queues     (bytes, -q) 819200
real-time priority              (-r) 0
stack size              (kbytes, -s) 8192
cpu time               (seconds, -t) unlimited
max user processes              (-u) 3823
virtual memory          (kbytes, -v) unlimited
file locks                      (-x) unlimited
2016-08-01_20:29:38root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# 
2016-08-01_20:28:27root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# gcc -o app main.c  && ./app  123
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21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40	
41	42	43	44	45	46	47	48	49	50	51	52	53	54	55	56	57	58	59	60	
61	62	63	64	65	66	67	68	69	70	71	72	73	74	75	76	77	78	79	80	
81	82	83	84	85	86	87	88	89	90	91	92	93	94	95	96	97	98	99	100	
101	102	103	104	105	106	107	108	109	110	111	112	113	114	115	116	117	118	119	120	
121	122	123	124	125	126	127	128	129	130	131	132	133	134	135	136	137	138	139	140	
141	142	143	144	145	146	147	148	149	150	151	152	153	154	155	156	157	158	159	160	
161	162	163	164	165	166	167	168	169	170	171	172	173	174	175	176	177	178	179	180	
181	182	183	184	185	186	187	188	189	190	191	192	193	194	195	196	197	198	199	200	
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1841	1842	1843	1844	1845	1846	1847	1848	1849	1850	1851	1852	1853	1854	1855	1856	1857	1858	1859	1860	
1861	1862	1863	1864	1865	1866	1867	1868	1869	1870	1871	1872	1873	1874	1875	1876	1877	1878	1879	1880	
1881	1882	1883	1884	1885	1886	1887	1888	1889	1890	1891	1892	1893	1894	1895	1896	1897	1898	1899	1900	
1901	1902	1903	1904	1905	1906	1907	1908	1909	1910	1911	1912	1913	1914	1915	1916	1917	1918	1919	1920	
1921	1922	1923	1924	1925	1926	1927	1928	1929	1930	1931	1932	1933	1934	1935	1936	1937	1938	1939	1940	
1941	1942	1943	1944	1945	1946	1947	1948	1949	1950	1951	1952	1953	1954	1955	1956	1957	1958	1959	1960	
1961	1962	1963	1964	1965	1966	1967	1968	1969	1970	1971	1972	1973	1974	1975	1976	1977	1978	1979	1980	
1981	1982	1983	1984	1985	1986	1987	1988	1989	1990	1991	1992	1993	1994	1995	1996	1997	
2016-08-01_20:28:30root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c#

最大最大能打開多少文件，取決於系統，據說是根據內存大小有關系

2016-08-01_20:31:00root@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c# cat /proc/sys/fs/file-max 
97372

read write 文件復制(非二進制)

2016-08-01_21:24:08chunli@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c$ cat main.c 
//C標准頭文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//linux api
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

#define SIZE 8192

int main(int argc,char **args)
{
	if(argc < 3)
	{
		printf("參數不夠\n");
		exit(1);	//任何函數調用exit，程序直接退出
	}
	char buf[SIZE] = {0};
	int fd_src = 0;
	int fd_dest = 0;
	int len = 0;

	fd_src  =open(args[1],O_RDONLY);
	if(fd_src == -1)
	{
		printf("open(args[1],O_RDONLY) 文件打開失敗!\n");
		return fd_src;
	}

	fd_dest =open(args[2],O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC,0755 );//創建文件，只寫，截斷
	if(fd_dest == -1)
	{
		printf("open(args[2],O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC,0755 ) 文件打開失敗!\n");
		return fd_dest;
	}
	//成功返回督導的字符個數
	//讀到末尾返回0
	//讀失敗返回-1
	while(len = read(fd_src,buf,sizeof(buf)) ) 
	{
		write(fd_dest,buf,len);
	}
	return 0;
}
編譯運行
2016-08-01_21:24:11chunli@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c$ gcc main.c  -o app && ./app main.c  123

查看復制的效果怎麼樣
2016-08-01_21:24:13chunli@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c$ cat 123 
//C標准頭文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//linux api
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

#define SIZE 8192

int main(int argc,char **args)
{
	if(argc < 3)
	{
		printf("參數不夠\n");
		exit(1);	//任何函數調用exit，程序直接退出
	}
	char buf[SIZE] = {0};
	int fd_src = 0;
	int fd_dest = 0;
	int len = 0;

	fd_src  =open(args[1],O_RDONLY);
	if(fd_src == -1)
	{
		printf("open(args[1],O_RDONLY) 文件打開失敗!\n");
		return fd_src;
	}

	fd_dest =open(args[2],O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC,0755 );//創建文件，只寫，截斷
	if(fd_dest == -1)
	{
		printf("open(args[2],O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC,0755 ) 文件打開失敗!\n");
		return fd_dest;
	}
	//成功返回督導的字符個數
	//讀到末尾返回0
	//讀失敗返回-1
	while(len = read(fd_src,buf,sizeof(buf)) ) 
	{
		write(fd_dest,buf,len);
	}
	return 0;
}
2016-08-01_21:24:16chunli@http://990487026.blog.51cto.com~/linux_c$

阻塞演示：輸入輸出必須等待回應才能執行下一步

chunli@ubuntu:~/linux_c$ cat main.c 
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>

int main(void)
{
	int len  = 0;
	char buf[30] = {0};
	len = read(STDIN_FILENO,buf,sizeof(buf));
	write(STDOUT_FILENO,buf,len);
	return 0;
}

chunli@ubuntu:~/linux_c$ gcc main.c  && ./a.out 
hahaha
hahaha
chunli@ubuntu:~/linux_c$

非阻塞程序：

chunli@ubuntu:~/linux_c$ cat main.c 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>	//exit
#include <string.h>

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

#define MSG_TRY "try again \n"

int main(void)
{
	char buf[10] = {0};
	int fd = 0;
	int n = 0;
	fd = open("/dev/tty",O_RDONLY | O_NONBLOCK);
	if(fd < 0)
	{
		perror("open /dev/tty");
		exit(1);
	}
tryagain:
	n = read(fd,buf,sizeof(buf));
	if(n < 0)
	{
		if(errno == EAGAIN)
		{
			sleep(3);
			write(STDOUT_FILENO,MSG_TRY,strlen(MSG_TRY));
			goto tryagain;
		}
		perror("read /dev/tty");
		exit(2);
	}
	write(STDOUT_FILENO,buf,n);
	close(fd);
	return 0;
}
編譯運行：
chunli@ubuntu:~/linux_c$ gcc main.c  && ./a.out 
hello
try again 
hello
chunli@ubuntu:~/linux_c$

tty

chunli@ubuntu:~$ tty
/dev/pts/0

chunli@ubuntu:~$ who
chunli   pts/0        2016-08-02 10:35 (10.11.12.1)
chunli   pts/5        2016-08-02 08:56 (10.11.12.1)

chunli@ubuntu:~$ sudo echo `date` >>  /dev/tty
Tue Aug 2 11:35:06 CST 2016
chunli@ubuntu:~$

perror 報錯函數，全局變量errno，perrno去找這個數字，報出原因

chunli@ubuntu:~/linux_c$ cat main.c 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>	//exit

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

int main(void)
{
        int fd = open("123",O_WRONLY);
        if(fd<0)
        {
                printf("錯誤代碼是：%d\n",errno);
                perror("出錯啦");
                exit(-1);
        }

        return 0;
}

chunli@ubuntu:~/linux_c$ gcc main.c  && ./a.out 
錯誤代碼是：2
出錯啦: No such file or directory
chunli@ubuntu:~/linux_c$

打印出錯誤的原因

chunli@ubuntu:~/linux_c$ cat main.c 
#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

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

int main(void)
{
        int fd = open("123",O_WRONLY);
        if(fd<0)
        {
                printf("錯誤代碼是：%d\n",errno);
		printf("打印出錯誤的原因%s \n",strerror(errno));
                //perror("出錯啦");
                exit(-1);
        }
        return 0;
}

chunli@ubuntu:~/linux_c$ gcc main.c  && ./a.out 
錯誤代碼是：2
打印出錯誤的原因No such file or directory 
chunli@ubuntu:~/linux_c$

Linux所有錯誤代碼

chunli@ubuntu:~/linux_c$ sudo find / -iname *errno-base* 
/usr/src/linux-headers-3.13.0-92/include/uapi/asm-generic/errno-base.h
/usr/src/linux-headers-3.19.0-25/include/uapi/asm-generic/errno-base.h

chunli@ubuntu:~/linux_c$ cat /usr/src/linux-headers-3.19.0-25/include/uapi/asm-generic/errno-base.h
#define	EPERM		 1	/* Operation not permitted */
#define	ENOENT		 2	/* No such file or directory */
#define	ESRCH		 3	/* No such process */
#define	EINTR		 4	/* Interrupted system call */
#define	EIO		 5	/* I/O error */
#define	ENXIO		 6	/* No such device or address */
#define	E2BIG		 7	/* Argument list too long */
#define	ENOEXEC		 8	/* Exec format error */
#define	EBADF		 9	/* Bad file number */
#define	ECHILD		10	/* No child processes */
#define	EAGAIN		11	/* Try again */
#define	ENOMEM		12	/* Out of memory */
#define	EACCES		13	/* Permission denied */
#define	EFAULT		14	/* Bad address */
#define	ENOTBLK		15	/* Block device required */
#define	EBUSY		16	/* Device or resource busy */
#define	EEXIST		17	/* File exists */
#define	EXDEV		18	/* Cross-device link */
#define	ENODEV		19	/* No such device */
#define	ENOTDIR		20	/* Not a directory */
#define	EISDIR		21	/* Is a directory */
#define	EINVAL		22	/* Invalid argument */
#define	ENFILE		23	/* File table overflow */
#define	EMFILE		24	/* Too many open files */
#define	ENOTTY		25	/* Not a typewriter */
#define	ETXTBSY		26	/* Text file busy */
#define	EFBIG		27	/* File too large */
#define	ENOSPC		28	/* No space left on device */
#define	ESPIPE		29	/* Illegal seek */
#define	EROFS		30	/* Read-only file system */
#define	EMLINK		31	/* Too many links */
#define	EPIPE		32	/* Broken pipe */
#define	EDOM		33	/* Math argument out of domain of func */
#define	ERANGE		34	/* Math result not representable */

文件lseek操作，擴展一個文件，需要一次寫操作

chunli@ubuntu:~/linux_c$ cat main.c 
// man 2 lseek
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>	//exit
#include <string.h>

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

int main(void)
{
	
	int fd = open("abc",O_RDWR);
	if(fd < 0)
	{
		perror("open abc ");
		exit(-1);
	}
	lseek(fd,0x1000,SEEK_SET);
	write(fd,"a",1);
	close(fd);
	return 0;	
}

chunli@ubuntu:~/linux_c$ 

chunli@ubuntu:~/linux_c$ touch abc
chunli@ubuntu:~/linux_c$ gcc main.c  && ./a.out
chunli@ubuntu:~/linux_c$ ls -l 
total 20
-rw-rw-r-- 1 chunli chunli 4097 Aug  2 15:59 abc
-rwxrwxr-x 1 chunli chunli 8805 Aug  2 15:59 a.out
-rw-rw-r-- 1 chunli chunli  347 Aug  2 15:59 main.c
chunli@ubuntu:~/linux_c$ 

用od 查看文件的內容
chunli@ubuntu:~/linux_c$ od -tc abc 
0000000  \0  \0  \0  \0  \0  \0  \0  \0  \0  \0  \0  \0  \0  \0  \0  \0
*
0010000   a
0010001
chunli@ubuntu:~/linux_c$

lseek獲取文件的大小

chunli@ubuntu:~/linux_c$ cat main.c 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>	//exit
#include <string.h>

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

int main(void)
{
	
	int fd = open("abc",O_RDWR);
	if(fd < 0)
	{
		perror("open abc ");
		exit(-1);
	}
	lseek(fd,0x1000,SEEK_SET);
	write(fd,"a",1);
	close(fd);

	fd = open("main.c",O_RDWR);
	if(fd < 0)
	{
		perror("open hello");
		exit(-1);
	}
	printf("hello size = %ld\n",lseek(fd,0,SEEK_END));

	return 0;	
}

chunli@ubuntu:~/linux_c$ gcc main.c  && ./a.out
hello size = 485
chunli@ubuntu:~/linux_c$

fcntl獲取或者設置文件的訪問控制屬性
fcntl實例，以阻塞模式打開stdin，設置為非阻塞模式

chunli@ubuntu:~/linux_c$ cat main.c 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>	//exit
#include <string.h>

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

#define MSG_TRY "try again \n"

int main(void)
{
	char buf[100]= {0};
	int n  = 0;
	int flags;
	flags = fcntl(STDIN_FILENO,F_GETFL);
	flags |= O_NONBLOCK;
	if(fcntl(STDIN_FILENO,F_SETFL,flags) == -1)
	{
		perror("fcntl");
		exit(-1);
	}
tryagain:
	n = read(STDIN_FILENO,buf,sizeof(buf));
	if(n < 0)
	{
		if(errno == EAGAIN)
		{
			sleep(1);
			write(STDOUT_FILENO,MSG_TRY,strlen(MSG_TRY));
			goto tryagain;
		}
		perror("read stdin");
		exit(2);
	}
	write(STDOUT_FILENO,buf,n);
	return 0;
}

chunli@ubuntu:~/linux_c$ gcc main.c  && ./a.out
dadastry again 
d
try again 
dadasd
chunli@ubuntu:~/linux_c$

ioctl 獲取終端的行高 與 列寬

chunli@ubuntu:~/linux_c$ cat main.c 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>
int main(void)
{
	struct winsize size;
	if(!isatty(STDOUT_FILENO))	//如果不是終端就退出
	{
		exit(1);
	}
	if(ioctl(STDOUT_FILENO,TIOCGWINSZ,&size) <0)
	{
		perror("ioctl TIOCGWINSZ error");
	}
	printf("行高%d\t列寬%d\n",size.ws_row,size.ws_col);
	return 0;
}
chunli@ubuntu:~/linux_c$ gcc main.c  && ./a.out
行高43	列寬173
chunli@ubuntu:~/linux_c$

【見圖】
ioctl獲取分辨率

chunli@ubuntu:~/linux_c$ cat main.c 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <linux/fb.h>
int main(void)
{
	int fd;
	struct fb_var_screeninfo fb_info;
	fd = open("/dev/fb0",O_RDONLY);
	if(fd < 0)
	{
		perror("open /dev/fb0");
		exit(-1);
	}
	ioctl(fd,FBIOGET_VSCREENINFO,&fb_info);
	printf("tty分辨率是%d * %d \n",fb_info.xres,fb_info.yres);
	close(fd);
	return 0;
}
chunli@ubuntu:~/linux_c$ gcc main.c  &&  sudo ./a.out
tty分辨率是800 * 600 
chunli@ubuntu:~/linux_c$

習題
* 在系統頭文件中查找flags和mode參數用到的這些宏定義的值是多少。把這些宏定義按
位或起來是什麼效果？為什麼必選項只能選一個而可選項可以選多個？
* 請按照下述要求分別寫出相應的open調用。
打開文件/home/xingwenpeng/itcast.txt用於寫操作，以追加方式打開
打開文件/home/xingwenpeng/itcast.txt用於寫操作，如果該文件不存在則創建它
打開文件/home/xingwenpeng/itcast.txt用於寫操作，如果該文件已存在則截斷為0字
節，如果該文件不存在則創建它
打開文件/home/xingwenpeng/itcast.txt用於寫操作，如果該文件已存在則報錯退出，
如果該文件不存在則創建它
* 創建一個10M的空文件
* 實現輸出重定向，當C標准printf打印時，打印到你指定的test文件裡
* mycp拷貝命令實現。（思考如何拷貝目錄呢？）
* 獲取當前圖形界面的屏幕分辨率
本文出自 “魂斗羅” 博客，謝絕轉載！