C文件接口

当在C语言中打开文件时，你需要使用标准库中的stdio.h头文件，并使用一系列的文件操作函数来执行不同的操作，如打开、读取、写入和关闭文件。

读取文件（Read）：
- "r" 模式：
  - 文件存在：文件会被打开以供读取。
  - 文件不存在：打开失败，fopen 返回 NULL，因为只读模式要求文件存在。
- "rb" 模式：
  - 文件存在：以二进制形式打开文件以供读取。
  - 文件不存在：打开失败，fopen 返回 NULL。
- 使用 fread 函数来读取文件中的数据，如：
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  size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *stream);
写入文件（Write）：
- "w" 模式：
  - 文件存在：文件会被截断并以供写入，从头开始写入数据。
  - 文件不存在：新文件会被创建以供写入。
- "wb" 模式：
  - 文件存在：以二进制形式打开文件以供写入，文件会被截断。
  - 文件不存在：新二进制文件会被创建以供写入。
- 使用 fwrite 函数来写入数据到文件中，如：
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  size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *stream);
附加文件（Append）：
- "a" 模式：
  - 文件存在：文件会以附加模式打开，数据将被添加到文件末尾。
  - 文件不存在：新文件会被创建以供写入。
- "ab" 模式：
  - 文件存在：以二进制形式打开文件以供附加，数据将被添加到文件末尾。
  - 文件不存在：新二进制文件会被创建以供写入。
- 使用 fwrite 函数将数据附加到文件的末尾。
创建文件（Create）：
- "w" 模式：
  - 文件存在：文件会被截断并以供写入，从头开始写入数据。
  - 文件不存在：新文件会被创建以供写入。
- "wb" 模式：
  - 文件存在：以二进制形式打开文件以供写入，文件会被截断。
  - 文件不存在：新二进制文件会被创建以供写入。
- 使用 fwrite 函数来写入数据到文件中。
二进制文件操作：
- 上述提到的模式（例如 "rb", "wb", "ab", "w+b"）可以用于处理二进制文件，以读取或写入二进制数据。
读写文件：
- "r+" 模式：
  - 文件存在：文件会被打开以供读取和写入。
  - 文件不存在：打开失败，fopen 返回 NULL。
- "w+" 模式：
  - 文件存在：文件会被截断并以供读取和写入，从头开始读取和写入数据。
  - 文件不存在：新文件会被创建以供读取和写入。
- "a+" 模式：
  - 文件存在：文件会以附加模式打开以供读取和写入，数据将被添加到文件末尾。
  - 文件不存在：新文件会被创建以供读取和写入。
- 使用 fread 和 fwrite 函数来执行读取和写入操作。

在使用这些文件打开方式时，要确保正确处理文件的打开和关闭，以避免资源泄漏或数据丢失。另外，要检查文件是否成功打开（检查 fopen 的返回值是否为 NULL），以处理可能的打开错误。

系统调用

当使用文件系统调用时，理解函数的参数和操作是非常重要的。以下是对open、read、write和close系统调用的详细解释，以及示例代码。

open 系统调用:

函数接口：

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
    
int open(const char *path, int oflag, ...);

参数解释：
- path：要打开的文件路径，这是一个包含文件名的字符串。
- oflag：打开文件的标志，指定打开文件的方式，可以通过按位或运算来组合多个标志。
  - O_RDONLY：以只读方式打开文件。
  - O_WRONLY：以只写方式打开文件。
  - O_RDWR：以读写方式打开文件。
  - O_CREAT：如果文件不存在，则创建文件。
  - O_APPEND：在文件末尾追加数据。
  - 其他标志根据需要添加，例如 O_TRUNC 可用于清空文件内容。

示例代码：

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
    
int main() {
    int fd = open("example.txt", O_CREAT | O_WRONLY, 0644);
    if (fd == -1) {
        perror("Error opening file");
        exit(1);
    }
    
    // 文件现在以文件描述符 'fd' 打开。
    
    close(fd);
    return 0;
}

read 系统调用:

函数接口：

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#include <unistd.h>
    
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

参数解释：
- fd：文件描述符，由 open 返回的值，指定要读取的文件。
- buf：指向数据缓冲区的指针，用于存储从文件中读取的数据。
- count：要读取的字节数，指定您要读取多少数据。

示例代码：

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
    
int main() {
    int fd = open("example.txt", O_RDONLY);
    if (fd == -1) {
        perror("Error opening file");
        exit(1);
    }
    
    char buffer[1024];
    ssize_t bytesRead = read(fd, buffer, sizeof(buffer));
    if (bytesRead == -1) {
        perror("Error reading file");
        close(fd);
        exit(1);
    }
    
    // 数据现在被读取到 'buffer' 中。
    
    close(fd);
    return 0;
}

write 系统调用:

函数接口：

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#include <unistd.h>
    
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

参数解释：
- fd：文件描述符，由 open 返回的值，指定要写入的文件。
- buf：指向要写入的数据的指针，这可以是字符串、缓冲区或任何数据。
- count：要写入的字节数，指定您要写入多少数据。

示例代码：

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
    
int main() {
    int fd = open("example.txt", O_WRONLY | O_CREAT, 0644);
    if (fd == -1) {
        perror("Error opening file");
        exit(1);
    }
    
    const char *data = "Hello, World!";
    ssize_t bytesWritten = write(fd, data, strlen(data));
    if (bytesWritten == -1) {
        perror("Error writing to file");
        close(fd);
        exit(1);
    }
    
    // 数据现在写入文件中。
    
    close(fd);
    return 0;
}

close 系统调用:

函数接口：

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#include <unistd.h>

int close(int fd);

参数解释：
- fd：文件描述符，由 open 返回的值，指定要关闭的文件。

示例代码：

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    int fd = open("example.txt", O_RDONLY);
    if (fd == -1) {
        perror("Error opening file");
        exit(1);
    }

    // 执行文件操作...

    close(fd);  // 在完成后关闭文件。
    return 0;
}