Linux 下的文件操作

1. 使用系统调用

Linux提供了一些系统调用(System Call) 来进行文件操作，包括：open, read, write, close, lseek, ioctl, etc. （PS：系统调用可以使用汇编语言调用）

其他所有系统调用都定义在 unistd.h 中，只有open找不到，用下面的代码试了一下：

int main(){
  int fd;
  fd = open("file.c", 2);
  printf("file descriptor is : %d.\n", fd);
  return 0;
}

GCC（4.6.1）直接编译通过，只给了个warning: implicit declaration of function 'open', 奇怪的是printf也不用头文件，程序运行正常。哪位大侠知道指点下吧：）

open的原型定义为：

int open (const char *filename, int flags[, mode_t mode])

其中第二个参数常用的有：O_RDONLY, O_WRONLY, O_RDWR, O_CREAT, 都在 fcntl.h 中定义为宏， 大家不要像上面例子中那样传参。第三个参数可选，只有在创建文件的时候（第二个参数有O_CREAT）才有用。给个例子：

open ("myfile", O_CREAT, S_IRUSR|S_IXUSR|S_IROTH);

创建并打开文件myfile，设置权限为自己可读可执行（S_IRUSR|S_IXUSR），其他人可读（S_IROTH）。

参数很多，我也没用全，大家在自己使用的时候慢慢摸索吧，这里略了。

2. 使用库函数

文件操作除了使用系统调用，还可以使用编程语言提供的库函数（library function）。比如C的标准输入输出库：stdio.h 提供了以下一些函数：fopen, fread, fwrite, fclose, fflush fseek, etc. (PS: 其实汇编也可以调用这些函数）

这些库函数是更高级的抽象，使用了流（stream）的概念，内部使用了缓存，所以虽然库函数最终还是使用了系统调用实现自己的功能，但是比我们自己直接使用系统调用要方便，也要更高效。写起来方便写写就知道了，为什么调用起来效率低呢？写个测试也可以比出来，究其原因是因为系统调用是内核态的函数，每次调用内核都要从用户态切到内核态，更主要的是库函数内部的缓存，可以减少系统调用的次数，同样100次输出，写成系统调用就是赤裸裸的100次系统调用，相当慢；而写成库函数就可能被内部缓存保存起来调用一次系统调用输出，一次哦，效率当然也就快了。

最后给个库函数打开文件的例子：

FILE *in;
in = fopen("file.in", "r");

以只读方式打开名为 file.in 的文件。fopen的声明如下：

FILE *fopen(const char *filename, const char *mode);

返回一个FILE的指针，FILE是个结构体，stdio.h里面有个声明：

/* Define outside of namespace so the C++ is happy.  */
struct _IO_FILE;

typedef struct _IO_FILE FILE;

注释很欢乐，真正的结构体_IO_FILE定义在libio.h 里面，感兴趣可以自己去看看。

其中mode可以为：

"r" or "rb": Open for reading only

"w" or "wb": Open for writing, truncate to zero length

"a" or "ab": Open for writing, append to end of file

"r+" or "rb+" or "r+b": Open for update (reading and writing)

"w+" or "wb+" or "w+b": Open for update, truncate to zero length

"a+" or "ab+" or "a+b": Open for update, append to end of file

b表示打开一个二进制文件（binary file）。缺省则打开文本文件。

Reference:

Beginning Linux Programming, 4th Edition byNeil Matthew, Richard Stones.

The GNU C library, chapter 13.