[APUE] 文件 I/O 之 Open/Close

前言

上一篇文章,主要讲了文件描述符的基本知识.这篇,我将会结合代码,对上一节的 open,close函数进行详细的讲解.

代码 Git 地址 SuzhenProjects/ApueProject

常用函数复习

• open 打开或者创建一个用来读/写的文件
• read 读取用户指定的 Input
• write 写入到指定的 Output
• lseek 重新定位读写游标的位置
• close 删除(关闭)一个文件描述符

Tips: 通过 man 2 <Command> 可以查询你系统的这些 API 档案

Open 函数 int open(const char *path, int oflag, ...);

• path 文件的路径,如果文件不存在,则返回错误
• oflag 打开文件/目录,所使用的用户自定义选项
  • O_RDONLY 只读
  • O_WRONLY 只写
  • O_RDWR 读/写
  • O_NONBLOCK 打开文件时/读取数据时,不要阻塞调用
  • O_APPEND 追加模式,write的内容被追加到文档的末尾
  • O_CREAT 如果文件不存在,open会创建文件
  • O_TRUNC 截断文件,使文件长度为0
  • O_EXCL 存在O_CREAT模式时,如果文件存在,会返回错误
  • O_SHLOCK 自动获取 flock 的共享锁
  • O_EXLOCK 自动获取 flock的独占锁
  • O_NOFOLLOW 打开文件的链接时, 会失败
  • O_SYMLINK 运行打开文件的链接
  • O_EVTONLY 用来监视文件是否有改动
  • O_CLOEXEC 标记为close-on-exec
• 扩展参数
  • 可以传入文件的权限标志 如 0755,0666
• 返回值 成功会返回一个正整数,其余均为失败,需要检查errno

Close 函数 int close(int fildes);

• fildes文件描述符
• 返回值 成功会返回0,其余均为失败,需要检查errno

Tips: 通过 strerror 可以将 errno 转换成可读的字符串

实战 C++

一般我们使用open打开一个文件或者目录后,必须使用 close进行释放,否则会出现资源泄露.
(这就是很多语言内的 Stream类打开后没有关闭,会导致各种问题的原因之一),所以我们一定要记住Open/Close 总是成对的使用

#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <cstdlib>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cerrno>

int main(int argc, char **argv) {
    constexpr char TargetFile[]{"NewFile.txt"};
    int filefd = ::open(TargetFile, O_RDWR | O_CREAT, 0666);
    if (filefd < 0) {
        printf("open failed ! err :%s\n", strerror(errno));
        return 1;
    }
    printf("open success , fd = %d\n", filefd);
    ::close(filefd);
    return EXIT_SUCCESS;
}

实战 Golang

相比C++版本调用的繁琐,Golang 提供了更加人性化的os.OpenFile 函数,该函数有两个返回值.成功时,返回一个文件指针,错误设置为 nil,失败时,文件指针为 nil,此时要读取错误信息,并通知用户.

package main

import (
    "os"
    "fmt"
)

const (
    NewFile = "NewFile.txt"
)

func main() {
    fptr, err := os.OpenFile(NewFile, os.O_RDWR|os.O_CREATE, 0666)
    if err != nil{
        fmt.Println(err.Error())
        return
    }
    fptr.Close()
}

总结

C++版本的看懂后,Golang 版本是不是也一目了然了,每行发生了什么事情,心中都有数了.我们可以做一个类推,Python 的open,close也一定是这个原理.这些语言封装了更好的异常处理,方便程序员去处理 open,close 发生的问题.最重要的一点是 open 和close必须成对的被使用!!!