Linux系统下的文件与时间编程
2013-03-28山东师范大学丁德文
山东师范大学 丁德文
1.文件编程
Linux中文件编程可以使用两种方法:Linux系统调用以及C语言库函数,这两者的区别在于前者依赖于linux系统,后者与操作系统是独立的,在任何操作系统下,使用C语言库函数操作文件的方法都是相同的。
1.1 系统调用-创建文件
int creat(const char *filename,mode_t mode)
filename:要创建的文件名(包含路径,缺省为当前路径)。
mode:创建模式。
常见的创建模式有:
S_IRUSR 可读
S_IWUSR 可写
S_IXUSR 可执行
S_IRWXR 可读.`写`执行
除了可以使用上述宏以外,还可以直接使用数字来表示文件的访问权限:
无任何权限–>0
可执行–>1
可写–>2
可读–>4
上述属性的和,如可写可读–>6
若一个文件的属性是7,则表示此文件的属性为可读可写可执行。
1.2 文件描述
在linux系统中,所有打开的文件都对应一个文件描述符。文件描述符的本质是一个非负整数。当打开一个文件时,该整数由系统来分配。文件描述符的范围是0-OPEN_MAX。早期的UNIX版本OPEN_MAX=19,即允许每个进程同时打开20个文件,现在很多系统则将其增加至1024。
系统调用-打开文件
int open(const char *pathname,int flags)
int open(const char *pathname,int flags,mode_t mode)
pathname:要打开的文件名(包含路径,缺省为当前路径)。
flags:打开标志。常见的打开标志有:
O_RDONLY只读方式打开;O_WRLY只写方式打开;O_RDWR写方式打开;O_APPEND追加方式打开;O_CREAT创建一个文件;O_NOBLOCK非阻塞方式打开。
1.3 系统调用-关闭文件
当完成操作文件以后,需要关闭文件:
int close(int fd)
fd:文件描述符。
1.4 系统调用-读文件
int read(int fd,const void *buf,size_t length)
功能:从文件描述符fd所指定的文件中读取length个字节到buf所指向的缓冲区中,返回值为实际读取的字节数。
1.5 系统调用-定位文件
whence可使用下述值:
SEEK_SET:相对文件开头。
SEEK_CUR:相对文件读写指针的当前位置。
SEEK_END:相对文件末尾。
Offset可取负值,表示向前移动。例如下述调用可将文件指针相对当前位置向前移动5个字节:Iseek(fd,-5,SEEK_CUR)int lseek(int fd,offset_t offset,int whence)
功能:将文件读写指针相对whence移动offset个字节。操作成功时,返回文件指针相对于文件头的位置。
由于lseek函数的返回值为文件指针相对于文件头的位置,因此下面调用的返回值就是文件的长度:
Lseek(fd,0,SEEK_END)
当判断文件是否可以进行某种操作(读,写等),这时可以使用access函数:
int access(const char *pathname,int mode)pathname::文件名称mode:要判断的访问权限。可以取以下值或者是他们的组合。R_OK:文件可读;W_OK:文件可写;X_OK:文件可执行;F_OK:文件存在。
返回值:当我们测试成功时,函数返回0,否则如果一个条件不符时,返回-1。
2.库函数
C库函数的文件操作是独立于具体的操作系统平台的,不管是在DOS、Windows、Linux还是在VxWorks中都是这些函数。
库函数——创建和打开:
FILE *fopen(const char *filename,const char *mode)
Filename:打开的文件名(包含路径,缺省为当前路径)。
Mode:打开模式。常见的打开模式有:r,rb只读方式打开;w,wb只写方式打开,如果文件不存在,则创建文件;a,ab追加方式打开,如果文件不存在,则创建文件;w,w+b,wh+读写方式打开,如果文件不存在,则创建文件;a+,a+b,ab+读和追加方式打开,如果文件不存在,则创建该文件。b用于区分二进制文件和文本文件,这一点在DOS。Windows系统中是有区分的,但Linux不区分二进制文件和文本文件。
size_t fread(void *ptr,size_t size,size_t n,FLIE *stream)
功能:从stream指向的文件中读取n个字段,每个字段为size字节,并将读取的数据放入ptr所指的字符数组中,返回实际已读取的字节数。
size_t fwrite(const void *ptr,size_t size,size_t n,FLIE *stream)
功能:从缓冲区ptr所指的数组中把n个字段写到stream指向的文件中,每个字段长为size个字节,返回实际写入的字段数。
int fseek(FILE *stream,long offset,int whence)
whence:SEEK_SET从文件的开始出开始搜索;SEEK_CUR从当前位置开始搜索;SEEK_END从文件的结束处开始搜索。
在编写程序的时候,有时会需要得到当前路径。C库函数提供了getcwd来解决这个问题。
char *getcwd(char *buffer,size_t size)
提供一个size大小的buffer,getcwd,会把当前的路径名copy到buffer中,如果buffer太小,函数会返回-1。
创建目录
#include
int mkdir(char *dir,int mode)
功能:创建一个新目录。
返回值:0表示成功,-1表示出错。
3.时间编程
在linux编程时我们经常用到输出系统当前的时间,计算程序执行的时间和延时执行等,比如对算法进行时间分析。
时间类型:
Coordinated Universal Time(UTC):世界标准时间,也就是格林威治标准时间(Greenwich Mean Time,GMT)。
Calendar Time:日历时间,是用“从一个标准时间点(如:1970年1月1日0点)到此时经过的秒数”来表示的时间。
时间获取:
Time_t time(time_t *tloc)
功能:获取日历时间,即从1970年1月1日0点到现在所经历的秒数。
时间转化struct tm *gmtime(const time_t *timep)
功能:将日历时间转化为格林威治标准时间,并保持至TM结构。
struct tm *localtime(const time_t*timep)
功能:将日历时间转化为本地时间,并保存至TM结构。
时间显示
char *asctime(const struct tm*tm)
功能:将tm格式的时间转化为字符串,如:Sat Jul 30 07:42:06 2012 char*ctime(const time_t *timep)
功能:将日历时间转化为本地时间的字符串形式。
时间获取:
int gettimeofday(struct timeval*tv,struct timezone *tz)
功能:获取从今日凌晨到现在的时间差,常用于计算事件耗时。
延时执行:
unsigned int sleep(unsignen int seconds)
功能:使程序睡眠seconds秒。
void usleep(unsigned long usec)
功能:使程序睡眠usec微妙。
4.总结
本文介绍了linux下文件编程与时间编程,主要介绍了文件的创建于打开,文件的读写操作,以及时间的获取与转化等。本文从概念上对linux下的文件编程以及时间编程做了系统的阐述,需要做的工作还需要进一步改进。
[1]Mark GSobell.Apractical guide to Linux[M].Addison-Wesley Pub Co,1997.
[2]Eberhardt Rechtin.Systems architecting:Creating and building complex systems[M].Prentice Hall,1991.
[3]Andrew G Morgan.The Linux-PAM system administrators'guide[M].Linux Documentation Project,2002.
[4]John Paul Wallington.The GNU bash reference manual M].Free Software Foundation,2002.