Майкл Джонсон - Разработка приложений в среде Linux. Второе издание

Функция creat()в точности эквивалентна следующему вызову:

open(pathname, O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC, mode)

Мы не используем creat()в этой книге, потому что находим функцию open()более простой для чтения и понимания.

Хотя есть несколько способов читать и писать файлы, мы обсудим здесь только простейшие из них [42] readv() , writev() и mmap() обсуждаются в главе 13; sendmsg() и recvmsg() упоминаются в главе 17. . Чтение и запись почти идентичны, поэтому рассмотрим их одновременно.

#include

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

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

Обе функции принимают файловый дескриптор fd, указатель на буфер bufи длину буфера length, read()читает из файлового дескриптора и помещает полученные данные в буфер; write()пишет lengthбайт из буфера в файл. Обе функции возвращают количество переданных байт, или -1в случае ошибки (это означает, что ничего не было прочитано или записано).

Теперь, когда мы описали эти системные вызовы, рассмотрим простой пример, создающий файл hwв текущем каталоге и записывающий в него строку "Добро пожаловать!".

1: /* hwwrite.с */

2:

3: #include

4: #include

5: #include

6: #include

7: #include

8:

9: int main(void) {

10: int fd;

11:

12: /* открыть файл, создавая его, если он не существовал, и удаляя

13: его содержимое в противном случае */

14: if ((fd = open("hw", O_TRUNC | O_CREAT | O_WRONLY, 0644)) < 0) {

15: perror("open");

16: exit(1);

17: }

18:

19: /* магическое число 18 - это кол-во символов, которые

20: будут записаны */

21: if (write(fd, "Добро пожаловать!\n", 18) != 18) {

22: perror("write");

23: exit(1);

24: }

25:

26: close(fd);

27:

28: return 0;

29: }

Ниже показано, что получится, если запустить hwwrite.

$ cat hw

cat: hw: No such file or directory

cat: hw: Файл или каталог не существует

$ ./hwwrite

$ cat hw

Добро пожаловать!

$

Для изменения этой программы, чтобы она читала файл, нужно просто изменить open(), как показано ниже, и заменить write()статической строки на read()в буфер.

open("hw", O_RDONLY);

Файлы Unix можно разделить на две категории: просматриваемые (seekable) и непросматриваемые (nonseekable) [43] Хотя такое разделение почти ясно, сокеты TCP поддерживают "внеполосные" данные, что несколько усложняет ситуацию. Такие данные выходят за пределы тем, рассматриваемых в этой книге. Их полное описание можно найти в [33]. . Непросматриваемые файлы представляют собой каналы, работающие в режиме "первый вошел — первый вышел" (FIFO), которые не поддерживают произвольное чтение или запись, их данные не могут быть перечитаны или перезаписаны. Просматриваемые файлы позволяют читать и писать в произвольное место файла. Каналы и сокеты являются не просматриваемыми файлами; блоковые устройства и обычные файлы являются просматриваемыми.

Поскольку FIFO — это непросматриваемые файлы, то, очевидно, что read()читает их с начала, a write()пишет в конец. С другой стороны, просматриваемые файлы не имеют очевидной точки для этих операций. Вместо этого здесь вводится понятие "текущего" положения, которое перемещается вперед после операции. Когда просматриваемый файл изначально открывается, текущее положение устанавливается в его начало, со смещением 0. Если затем из него читается 10 байт, то текущее положение перемещается в точку со смещением 10 от начала, а запись 5 байт переписывает данные, начиная с одиннадцатого байта в файле (то есть, со смещения 10, где расположена текущая позиция после чтения). После такой записи текущая позиция находится в позиции, смещенной на 15 относительно начала файла — сразу после перезаписанных данных.

Если текущая позиция совпадает с концом файла и процесс пытается читать их этого файла, то read()возвращает 0 вместо ошибки. Если же данные записываются в конец файла, то он растет с тем, чтобы вместить дополнительные данные, и его текущая позиция устанавливается в конец файла. Каждый файловый дескриптор отслеживает независимую текущую позицию [44] Почти независимую; см. описание исключений из этого правила в дискуссии о dup() в конце этой главы. (она не хранится в файловом inode), поэтому если файл открыт множество раз множеством процессов, или несколько раз одним и тем же процессом, то чтения и записи, выполняемые через один дескриптор, никак не влияют на позиции чтения и записи, выполненные через другой дескриптор. Конечно, множественные операции записи могут повредить файл другими способами, поэтому блокировка определенного рода в такой ситуации может понадобиться.