1、linux系統調用及用戶編程接口（API）

系統調用：所謂系統調用是指操作系統提供給用戶的一組“特殊”接口，用戶程序可以通過這組“特殊”接口來獲得操作系統內核提供的的服務；

為什么用戶程序不能直接訪問系統內核提供的服務呢？

由于在Linux中，為了更好地保護內核空間，將程序的運行空間分為內核空間和用戶空間（也就是常稱的內核態和用戶態），它們分別運行在不同的級別上，在邏輯上是相互隔離的。因此，用戶進程在通常情況下不允許訪問內核數據，也無法使用內核函數，它們只能在用戶空間操作用戶數據，調用用戶空間的函數。

用戶編程接口（API）

系統調用并不是直接與程序員進行交互的，它僅僅是一個通過軟中斷機制向內核提交請求，以獲取內核服務的接口。在實際使用中程序員調用的通常是用戶編程接口—API；

系統命令相對API更高了一層，它實際上一個可執行程序，它的內部引用了用戶編程接口（API）來實現相應的功能；

2、Linux中文件及文件描述符概述

Linux文件：Linux一點哲學，“一切皆為文件”；在Linux中對目錄和設備的操作都等同于對文件的操作；Linux文件可分為：普通文件，目錄文件，鏈接文件，設備文件；

文件描述符是一個非負的整數，它是一個索引值，并指向內核中每個進程的記錄表中；

一個進程啟動時，都會打開三個文件：

   標準輸入：       STDIN_FILENO                0

   標準輸出：       STDOUT_FILENO              1

   標準出錯處理：   STDERR_FILENO               2

例：

#include <unistd.h>

Int main()

{

char str[5];

read (STDIN_FILENO,str,5);

write(STDOUT_FILENO,str,5);

return 0;

}

3、不帶緩存的（系統調用）-文件訪問

①創建

int creat(const char *filename, mode_t mode )

filename :創建的文件名（包含路徑，缺省為當前路徑）

mode：創建模式

常創建模式：

    S_IRUSR      可讀

    S_IWUSR     可寫

    S_IXUSR      可執行

    S_IXRWU     可讀、可寫、可執行

   除用以上宏來選擇創建模式，也可以用數字來表示

②打開

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <fcntl.h>

int open(const char *pathname, int flags);

int open(const char *pathname, int flags,mode_t mode);

返回值：成功返回新分配的文件描述符，出錯返回-1并設置errno

pathname是要打開或創建的文件的名字

flags參數可用來說明此函數的多個選擇項

mode對于open函數而言，僅當創建新文件時才使用第三個參數

Flag參數：以下可選項可以同時指定0個或多個,和必選項按位或起來作為flags參數。

O_CREAT若此文件不存在則創建它。使用此選擇項時，需同時說明第三個參數mode，用其說明該新文件的存取權限。

O_NONBLOCK如果p a t h n a m e指的是一個塊特殊文件或一個字符特殊文件，則此選擇項為此文件的本次打開操作和后續的I / O操作設置非阻塞方式。

O_TRUNC：把打開的文件的長度減短為零（清空打開的文件）。

O_EXCL：糾錯。

Mode參數：以下三個常數中必須指定一個，且僅允許指定一個(這些常數定義在<fcntl.h>頭文件中）

     O_RDONLY   只讀打開

     O_WRONLY  只寫打開

     O_RDWR       讀、寫打開

     O_APPEND     追加，自動定位到末尾

O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNL相當于creat

③關閉

int close(int fd)

fd:文件描述符；

④讀

int read(int fd, const void *buf, size_t length)

功能：從文件描述符fd所指定的文件中讀取length個字節到buf所指向的緩沖區中，返回值為實際讀取的字節數。

⑤寫

int write(int fd, const void * buf, size_t length)

功能：把length個字節從buf指向的緩沖區中寫到文件描述符fd所指向的文件中，返回值為實際寫入的字節數。

⑥定位

int lseek(int fd, offset_t offset, int whence)

功能：將文件讀寫指針相對whence移動offset個字節。操作成功時，返回文件指針相對于文件頭的位置。

whence可使用下述值：

SEEK_SET：相對文件開頭

SEEK_CUR：相對文件讀寫指針的當前位置

SEEK_END：相對文件末尾

offset可取負值，表示向前移動。例如下述調用

可將文件指針相對當前位置向前移動5個字節：

lseek(fd, -5, SEEK_CUR)

如何利用lseek來計算文件長度？

由于lseek函數的返回值為文件指針相對于文件頭的位置，因此下面調用的返回值就是文件的長度：lseek(fd, 0, SEEK_END)

4、帶緩存的（庫函數）-文件訪問

C庫函數的文件操作是獨立于具體的操作系統平臺的，不管是在DOS、Windows、Linux還是在VxWorks中都是這些函數。

①、創建和打開

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

filename:打開的文件名(包含路徑，缺省為當前路徑)

mode:打開模式

“r”:只讀，文件必須已存在

“w”:只寫，如果文件不存在則創建，如果文件已存在則把文件長度截斷（Truncate）為0字節再重新寫，也就是替換掉原來的文件內容

“a”:只能在文件末尾追加數據，如果文件不存在則創建

“r+”:允許讀和寫，文件必須已存在

“w+”:允講讀和寫，如果文件不存在則創建，如果文件已存在則把文件長度截斷為0字節再重新寫

“a+”:允許讀和追加數據，如果文件不存在則創建

②讀

size_t  fread(void *ptr, size_t size, size_t n, FILE* stream)

功能：從stream指向的文件中讀取n個字段，每字段為size字節，并將讀取的數據放入ptr所指的字符數組中，返回實際已讀取的字段數。

③寫

size_t  fwrite (const void *ptr, size_t size, size_t n,FILE *stream)

功能：從緩沖區ptr所指的數組中把n個字段寫到stream指向的文件中，每個字段長為size個字節，返回實際寫入的字段數

④讀字符

 int fgetc(FILE *stream)

從指定的文件中讀一個字符

例：

#include<stdio.h>

main()

{

    FILE *fp;

    char ch;

    if((fp=fopen("c1.txt","rt"))==NULL)

    {

       PRintf("/nCannot open file strike any key exit!");

       getchar();

        exit(1);

}

ch=fgetc(fp);

while(ch!=EOF)

{

    putchar(ch);

ch=fgetc(fp);

}

fclose(fp);

}

⑤寫字符

int fputc(int c, FILE *stream)

向指定的文件中寫入一個字符

#include<stdio.h>

main()

{

    FILE *fp;

char ch;

if((fp=fopen("string","wt+"))==NULL)

    {

printf("Cannot open file，strike any key exit!");

getch();

exit(1);

}

printf("input a string:/n");

ch=getchar();

while (ch!='/n')

    {

fputc(ch,fp);

ch=getchar();

}

printf("/n");

fclose(fp);

}

補充：

#include<stdio.h>

FILE * fopen (int fd, const char * mode)

將打開的文件描述符打開成FILE形文件指針

字符串：按行讀?。篶har * fgets（char * str，int size，FILE * stream）

寫入字符串：int fputs（const char * str， FILE * stream）；