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关于linux操作系统下的文件操作方法：

web 2025/8/11 9:36:31

以下是对笔记中 Linux 文件操作（标准 I/O 为主） 知识点的系统总结，包含核心概念梳理、补充细节，并以表格整理标准 I/O 函数的参数与功能：

一、Linux 应用开发核心方向

笔记围绕 Linux 下的软件开发 展开，核心方向包括：

方向说明关联知识点
文件操作对 Linux 各类文件（块设备、字符设备等）进行读写控制文件类型、标准 I/O/文件 I/O 函数
多任务通过进程、线程实现程序并行/并发执行进程创建（fork）、线程管理等
网络编程实现网络数据传输、通信Socket 编程、TCP/UDP 协议等
网络服务器构建开发支持网络请求的服务程序HTTP 协议、套接字监听/响应逻辑
数据库数据持久化存储与管理MySQL、SQLite 等数据库操作

二、Linux 文件类型（7 种）

Linux 中“一切皆文件”，通过 ls -l 可查看文件类型（首字符标识 ）：

文件类型首字符类型说明典型应用场景示例/备注
b块设备文件存储设备（硬盘、U盘 ）/dev/sda（硬盘分区 ）
c字符设备文件输入输出设备（键盘、显示器 ）/dev/tty（终端 ）、/dev/usb
d目录文件存储文件/子目录的“容器”任意文件夹（如 /home ）
-普通文件存储文本、二进制、图片等数据.c 源码、.txt 文档、可执行文件
l软链接文件（符号链接 ）快捷方式，指向其他文件/目录的路径ln -s 原文件 软链接名 创建
s套接字文件进程间网络通信（本地/网络套接字 ）/var/run/mysqld/mysqld.sock
p管道文件进程间通信（匿名/命名管道 ）mkfifo 管道名 创建

三、文件操作核心流程

无论标准 I/O 还是文件 I/O，均遵循 “打开 → 读写 → 关闭” 三步：

步骤说明标准 I/O 关键函数文件 I/O 关键函数（补充）
打开关联文件与程序，获取操作句柄fopen（返回 FILE* 流指针 ）open（返回文件描述符 fd ）
读写按字符、行、数据块读写内容fgetc/fputc、fgets/fputsread/write（按字节流读写 ）
关闭释放资源，确保数据落盘fcloseclose（关闭文件描述符 ）

Linux fopen 函数打开模式（mode）说明表格，包含每种模式的含义、文件存在/不存在时的行为：

模式含义说明文件存在时的行为文件不存在时的行为典型应用场景
r只读（read only）打开文件，流指针指向文件开头报错（返回 NULL）读取配置文件、日志文件等
r+读写（read + write）打开文件，流指针指向文件开头报错（返回 NULL）读取并修改现有文件内容
w只写（write only，清空文件）清空文件内容，流指针指向开头创建新文件覆盖写入全新内容（如日志重置）
w+读写（write + read，清空文件）清空文件内容，流指针指向开头创建新文件覆盖写入并需要读取的场景
a追加写（append only）流指针移到文件末尾（保留内容）创建新文件日志追加、消息队列写入
a+追加读写（append + read）读：指针在开头；写：指针在末尾创建新文件追加内容同时需要回读的场景

补充说明

  1. 模式区分细节：

    • r/r+ 严格依赖文件已存在，否则直接失败（返回 NULL，需检查 errno 确认错误 ）。
    • w/w+ 会强制清空现有文件（即使文件有内容 ），适合“覆盖写入”场景。
    • a/a+ 的写操作始终在文件末尾（无论指针如何移动 ），但读操作可自由调整指针位置（如 fseek ）。

  2. 实践建议：

    • 打开文件后务必检查返回值（if (fp == NULL) { perror("fopen"); exit(1); } ）。
    • 不同模式的指针行为需注意，尤其是 a+ 模式（读和写的指针位置独立 ）。

  3. 跨平台差异：
    Windows 系统下，fopen 模式需额外区分文本模式（"rt"/"wt" ）和二进制模式（"rb"/"wb" ），但 Linux 下无此严格区分（默认二进制模式 ）。

通过表格可直观对比各模式的行为差异，开发时根据需求（读、写、追加、覆盖 ）选择对应模式即可。

四、标准 I/O 函数总结（核心函数参数 & 功能表）

标准 I/O 由 C 标准库（stdio.h）提供，基于 文件流（FILE*） 操作，核心函数如下：

1. 文件打开：fopen
FILE *fopen(const char *pathname, const char *mode);
要素说明
功能打开文件并返回 文件流指针（FILE*），失败返回 NULL。
参数- pathname：文件路径（如 "/tmp/test.txt"）
- mode：打开模式（见下表）
返回值成功返回 FILE* 流指针，失败返回 NULL（需检查 errno 定位错误）。
需要检查返回值以判断文件是否成功打开：
FILE *fp=fopen("./1.txt","w+");FILE *fp1=fp;if(fp==NULL){printf("fopen error\n");return -1;}
2. 文件关闭：fclose
int fclose(FILE *stream);
要素说明
功能关闭文件流，刷新缓冲区，释放资源。
参数stream：fopen 返回的文件流指针（FILE*）。
返回值成功返回 0，失败返回 EOF（需检查 ferror(stream) 确认错误）。
对文件执行fopen后别忘了执行fclose关闭打开的文件：
3. 字符读写：fgetc / fputc
  • 读字符：fgetc
    int fgetc(FILE *stream);
要素说明
功能从文件流 stream 读取一个字符（ASCII 码），流指针后移 1 字节。
参数stream：文件流指针（FILE*）。
返回值成功返回字符的 ASCII 码（int 类型，如 'A' 对应 65）；失败/到文件末尾返回 EOF。
代码：
#include<stdio.h>
int main(void)
{FILE *fp=fopen("./1.txt","w+");FILE *fp1=fp;if(fp==NULL){printf("fopen error\n");return -1;}fputc('h',fp);fputc('e',fp);fputc('l',fp);fputc('l',fp);fputc('o',fp);fputc(' ',fp);fputc('w',fp);fputc('o',fp);fputc('r',fp);fputc('l',fp);fputc('d',fp);int ret=fgetc(fp1);
/*	if(ret==EOF){printf("end of file or error\n");}*/while(ret!=EOF){printf("%c",ret);ret=fgetc(fp1);}fclose(fp);printf("fopen successful\n");return 0;
}
  • 写字符：fputc
    int fputc(int c, FILE *stream);
要素说明
功能向文件流 stream 写入一个字符（c 的 ASCII 码），流指针后移 1 字节。
参数- c：要写入的字符（如 'A' 或直接传 ASCII 码 65）
- stream：文件流指针
返回值成功返回写入字符的 ASCII 码；失败返回 EOF。
代码：逐个字符读取：
#include<stdio.h>
int main(void)
{FILE *fp=fopen("1.txt","r");int ret=fgetc(fp);
/*	if(ret==EOF){printf("end of file or error\n");}*/while(ret!=EOF){printf("%c",ret);ret=fgetc(fp);}fclose(fp);printf("fopen successful\n");return 0;
}
4. 行读写：fgets / fputs
  • 读一行：fgets
    char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);
要素说明
功能从文件流 stream 读取一行数据（最多读 size-1 个字符，遇 \n 或文件末尾停止 ），自动在 s 末尾加 \0。
参数- s：存储数据的缓冲区（字符数组，如 char buf[1024] ）
- size：缓冲区大小（需 >1，预留 \0 空间 ）
- stream：文件流指针
返回值成功返回 s 缓冲区地址；失败/到文件末尾返回 NULL。
代码：
#include<stdio.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{FILE *PGS=fopen("./4.txt","r");if(PGS==NULL){printf("fopen error\n");return -1;}char s[100]={0};char *p=fgets(s,sizeof(s),PGS);if(p==NULL){printf("fgets error or fgets the end of file\n");return -1;}printf("%s\n",p);fclose(PGS);return 0;
}
  • 写一行：fputs
    int fputs(const char *s, FILE *stream);
要素说明
功能向文件流 stream 写入字符串（s 内容，不自动加 \n，需手动添加 ）。
参数- s：要写入的字符串（以 \0 结尾，如 "hello" ）
- stream：文件流指针
返回值成功返回非负整数（通常是写入字符数 ）；失败返回 EOF。
代码：
#include<stdio.h>
int main(int argc , const char *argv[])
{FILE *FP=fopen("./4.txt","w");if(FP==NULL){printf("fopen error\n");return -1;}char s[100]={"china!\n"};int ret=fputs(s,FP);if(ret==EOF){printf("fputs error!\n");return -1;}return 0;
}
5. 数据块读写：fread / fwrite（补充）
size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);  
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
要素说明
功能按数据块读写文件（适合二进制文件，如结构体、图片 ）。
参数- ptr：缓冲区地址（读时存数据，写时取数据 ）
- size：单个数据块大小（字节 ）
- nmemb：数据块数量
- stream：文件流指针
返回值实际读写的数据块数量（size_t ）；失败或到末尾可能小于 nmemb。

五、补充细节 & 易错点

  1. 文件流指针移动：
    读写操作会改变流指针位置（如 fgetc 后指针后移 1 字符 ），同一程序中“写后直接读”需用 fseek 重置指针（如 fseek(stream, 0, SEEK_SET) 回到文件开头 ）。

  2. 缓冲区机制：
    标准 I/O 带用户态缓冲区，数据先写入缓冲区，再由系统决定何时刷入磁盘。需立即落盘时，调用 fflush(stream) 手动刷新。

  3. 命令行参数：argc / argv
    主函数参数用于接收命令行输入：

    int main(int argc, char *argv[]);
    • argc：参数总个数（含程序名 ）。
    • argv：参数数组，argv[0] 是程序路径/名称，argv[1] 开始是用户输入参数。

六，主函数传参的使用方法

以下是结合笔记内容，对 Linux C 主函数传参（argc/argv） 的总结与补充，用清晰的逻辑和示例说明用法：

1、主函数传参基础概念

在 Linux C 程序中，主函数 main 支持通过命令行传递参数，形式为：

int main(int argc, char *argv[]);
参数名含义
argc参数个数（argument count）：包含程序名在内的所有命令行参数总数。
argv参数数组（argument vector）：字符串数组，存储每个命令行参数的内容。
2、传参规则与示例

以笔记中示例 ./a.out aaa bbb 为例：

命令行输入argc 值argv 数组内容说明
./a.out aaa bbb3argv[0] = "./a.out"
argv[1] = "aaa"
argv[2] = "bbb"		- argv[0] 固定为程序名/路径
- argv[1] 开始是用户传入的参数
3、传参方法与场景
1. 基础用法：命令行直接传参

编译生成可执行文件（如 a.out ）后，在终端通过以下方式传参：

./a.out 参数1 参数2 参数3 ...
  • 示例代码（遍历参数）：
    #include <stdio.h>  int main(int argc, char *argv[]) {  printf("参数总数 argc = %d\n", argc);  for (int i = 0; i < argc; i++) {  printf("argv[%d] = %s\n", i, argv[i]);  }  return 0;  
}
  • 运行输出（输入 ./a.out aaa bbb ）：
    参数总数 argc = 3  
argv[0] = ./a.out  
argv[1] = aaa  
argv[2] = bbb
4、关键细节补充

  1. argv 数组的结束标志：
    argv[argc] 固定为 NULL，可用于遍历参数时的终止判断：

    for (int i = 0; argv[i] != NULL; i++) {  printf("argv[%d] = %s\n", i, argv[i]);  
}

  2. 参数的本质是字符串：
    argv 存储的是字符串，如需数值运算（如 ./app 10 20 ），需用 atoi/atof 转换：

    #include <stdlib.h>  
int num1 = atoi(argv[1]); // "10" → 10  
int num2 = atoi(argv[2]); // "20" → 20

  3. 空格与引号处理：

    • 命令行参数以空格分隔，如需传递含空格的参数，用引号包裹：
      ./app "hello world"  # argv[1] = "hello world"（含空格）
    • 特殊字符（如 $、* ）需用反斜杠转义（\）或引号包裹。

七、总结表格（标准 I/O 核心函数参数速查表）

函数函数原型核心参数说明典型用途
fopenFILE *fopen(const char *pathname, const char *mode);pathname（路径）、mode（打开模式）打开文件并获取流指针
fcloseint fclose(FILE *stream);stream（文件流指针）关闭文件、刷新缓冲区
fgetcint fgetc(FILE *stream);stream（文件流指针）读 1 个字符
fputcint fputc(int c, FILE *stream);c（字符）、stream（文件流指针）写 1 个字符
fgetschar *fgets(char *s, int size, FILE *stream);s（缓冲区）、size（最大读入字符 ）、stream（文件流指针）读 1 行数据
fputsint fputs(const char *s, FILE *stream);s（字符串）、stream（文件流指针）写 1 行字符串（不含 \0 ）

使用fopen ，fputc，fgetc，fclose实现拷贝的功能：

代码：

#include<stdio.h>
int main(int argc ,const char *argv[])
{if(argc!=3){printf("Usage : ./a.out <srcfile> <dstfile>\n");return -1;}FILE *fp=fopen(argv[1],"r");if(fp==NULL){printf("fopen error\n");return -1;}FILE *fcp=fopen(argv[2],"w");if(fcp==NULL){printf("fopen error\n");return -1;}int ret =fgetc(fp);if(ret==EOF) {printf("end of file or error");}while(ret!=EOF){fputc(ret,fcp);ret=fgetc(fp);}fclose(fp);fclose(fcp);return 0;
}

使用fopen，fgets，fputs，fclose库函数实现字符串的拷贝：

代码

#include<stdio.h>
int main(int argc,const char *argv[])
{if(argc!=3){printf("Usage : copy  <srcfile> <dstfile>\n");return -1;}FILE *FGT=fopen(argv[1],"r");if(FGT==NULL){printf("fopen error\n");return -1;}FILE *FPT=fopen(argv[2],"w");if(FPT==NULL){printf("fopen error\n");return -1;}char s[100]={0};char *fgt=fgets(s,sizeof(s),FGT);if(fgt==NULL){printf("fgets error or fgets the end of the file");return -1;}int fpt=fputs(fgt,FPT);if(fpt==EOF){printf("fputs error\n");return -1;}fclose(FGT);fclose(FPT);return 0;
}
http://www.xdnf.cn/news/17591.html

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