操作系統(tǒng)API：

1、API是一些函數(shù)，這些函數(shù)是由linux系統(tǒng)提供支持的，由應(yīng)用層程序來使用，應(yīng)用層程序通過調(diào)用API來調(diào)用操作系統(tǒng)中的各種功能，來干活

文件操作的一般步驟：

1、在linux系統(tǒng)中要操作一個文件，一般是先open打開一個文件，得到一個文件描述符，然后對文件進行讀寫操作（或其他操作），最后close關(guān)閉文件即可

2、文件平時是存在塊設(shè)備中的文件系統(tǒng)中的，我們把這種文件叫靜態(tài)文件。當我們?nèi)pen打開一個文件時，linux內(nèi)核做的操作包括：內(nèi)核在進程中建立了一個打開文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，記錄下我們打開的這個文件；內(nèi)核在內(nèi)存中申請一段內(nèi)存，并且將靜態(tài)文件的內(nèi)容從塊設(shè)備中讀取到內(nèi)存中特定地址管理存放（叫動態(tài)文件）。打開文件后，以后對這個文件的讀寫操作，都是針對內(nèi)存中這一份動態(tài)文件的，而并不是針對靜態(tài)文件的。當我們對動態(tài)文件進行讀寫后，此時內(nèi)存中的動態(tài)文件和塊設(shè)備中的靜態(tài)文件就不同步了，當我們close關(guān)閉動態(tài)文件時，close內(nèi)部內(nèi)核將內(nèi)存中的動態(tài)文件的內(nèi)容去更新（同步）塊設(shè)備中的靜態(tài)文件。

3、為什么要這么設(shè)計？

以為塊設(shè)備本身有讀寫限制（回憶NnadFlash、SD等塊設(shè)備的讀寫特征），本身對塊設(shè)備進行操作非常不靈活。而內(nèi)存可以按字節(jié)為單位來操作，而且可以隨機操作（內(nèi)存就叫RAM，random），很靈活。所以內(nèi)核設(shè)計文件操作時就這么設(shè)計了

文件描述符：

1、文件描述符其實實質(zhì)是一個數(shù)字，這個數(shù)字在一個進程中表示一個特定的含義，當我們open打開一個文件時，操作系統(tǒng)在內(nèi)存中構(gòu)建了一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示這個動態(tài)文件，然后返回給應(yīng)用程序一個數(shù)字作為文件描述符，這個數(shù)字就和我們內(nèi)存中維護這個動態(tài)文件的這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)掛鉤綁定上了，以后我們應(yīng)用程序如果要操作這一個動態(tài)文件，只需要用這個文件描述符進行區(qū)分。

2、文件描述符的作用域就是當前進程，出了當前進程這個文件描述符就沒有意義了

實時查man手冊

(1)當我們寫應(yīng)用程序時，很多API原型都不可能記得，所以要實時查詢，用man手冊

(2)man 1 xx查linux shell命令，man 2 xxx查API， man 3 xxx查庫函數(shù)

讀取文件內(nèi)容

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

fd表示要讀取哪個文件，fd一般由前面的open返回得到

buf是應(yīng)用程序自己提供的一段內(nèi)存緩沖區(qū)，用來存儲讀出的內(nèi)容

count是我們要讀取的字節(jié)數(shù)

返回值ssize_t類型是linux內(nèi)核用typedef重定義的一個類型（其實就是int），返回值表示成功讀取的字節(jié)數(shù)。

exit、_exit、_Exit退出進程

(1)當我們程序在前面步驟操作失敗導(dǎo)致后面的操作都沒有可能進行下去時，應(yīng)該在前面的錯誤監(jiān)測中結(jié)束整個程序，不應(yīng)該繼續(xù)讓程序運行下去了。

(2)我們?nèi)绾瓮顺龀绦颍?/p>

第一種；在main用return，一般原則是程序正常終止return 0，如果程序異常終止則return -1。

第一種：正式終止進程（程序）應(yīng)該使用exit或者_exit或者_Exit之一

open函數(shù)的flag詳解：

讀寫權(quán)限：O_RDONLY O_WRONLY O_RDWR

O_RDONLY就表示以只讀方式打開，

O_WRONLY表示以只寫方式打開，

O_RDWR表示以可讀可寫方式打開

當我們附帶了權(quán)限后，打開的文件就只能按照這種權(quán)限來操作

打開存在并有內(nèi)容的文件時：O_APPEND、O_TRUNC

O_APPEND屬性去打開文件時，如果這個文件中本來是有內(nèi)容的，則新寫入的內(nèi)容會接續(xù)到原來內(nèi)容的后面；

O_TRUNC屬性去打開文件時，如果這個文件中本來是有內(nèi)容的，則原來的內(nèi)容會被丟棄

打開不存在的文件時：O_CREAT、O_EXCL

open中加入O_CREAT后，不管原來這個文件存在與否都能打開成功，如果原來這個文件不存在則創(chuàng)建一個空的新文件，如果原來這個文件存在則會重新創(chuàng)建這個文件，原來的內(nèi)容會被消除掉；

O_EXCL標志和O_CREAT標志結(jié)合使用時，則沒有文件時創(chuàng)建文件，有這個文件時會報錯提醒我們；

open函數(shù)在使用O_CREAT標志去創(chuàng)建文件時，可以使用第三個參數(shù)mode來指定要創(chuàng)建的文件的權(quán)限。mode使用4個數(shù)字來指定權(quán)限的，其中后面三個很重要，對應(yīng)我們要創(chuàng)建的這個文件的權(quán)限標志。譬如一般創(chuàng)建一個可讀可寫不可執(zhí)行的文件就用0666

O_NONBLOCK

(1)阻塞與非阻塞。如果一個函數(shù)是阻塞式的，則我們調(diào)用這個函數(shù)時當前進程有可能被卡住（阻塞住，實質(zhì)是這個函數(shù)內(nèi)部要完成的事情條件不具備，當前沒法做，要等待條件成熟），函數(shù)被阻塞住了就不能立刻返回；如果一個函數(shù)是非阻塞式的那么我們調(diào)用這個函數(shù)后一定會立即返回，但是函數(shù)有沒有完成任務(wù)不一定。

(2)阻塞和非阻塞是兩種不同的設(shè)計思路，并沒有好壞?？偟膩碚f，阻塞式的結(jié)果有保障但是時間沒保障；非阻塞式的時間有保障但是結(jié)果沒保障。

(3)操作系統(tǒng)提供的API和由API封裝而成的庫函數(shù)，有很多本身就是被設(shè)計為阻塞式或者非阻塞式的，所以我們應(yīng)用程度調(diào)用這些函數(shù)的時候心里得非常清楚。

(4)我們打開一個文件默認就是阻塞式的，如果你希望以非阻塞的方式打開文件，則flag中要加O_NONBLOCK標志。

(5)只用于設(shè)備文件，而不用于普通文件。

errno和perror

(1)errno就是error number，意思就是錯誤號碼。linux系統(tǒng)中對各種常見錯誤做了個編號，當函數(shù)執(zhí)行錯誤時，函數(shù)會返回一個特定的errno編號來告訴我們這個函數(shù)到底哪里錯了。

(2)linux系統(tǒng)提供了一個函數(shù)perror（意思print error），perror函數(shù)內(nèi)部會讀取errno并且將這個不好認的數(shù)字直接給轉(zhuǎn)成對應(yīng)的錯誤信息字符串，然后print打印出來。

read和write的count

(1)count和返回值的關(guān)系：count參數(shù)表示我們想要寫或者讀的字節(jié)數(shù)，返回值表示實際完成的要寫或者讀的字節(jié)數(shù)。實現(xiàn)的有可能等于想要讀寫的，也有可能小于（說明沒完成任務(wù)）

(2)count再和阻塞非阻塞結(jié)合起來，就會更加復(fù)雜。如果一個函數(shù)是阻塞式的，則我們要讀取30個，結(jié)果暫時只有20個時就會被阻塞住，等待剩余的10個可以讀。

(3)有時候我們寫正式程序時，我們要讀取或者寫入的是一個很龐大的文件（譬如文件有2MB），我們不可能把count設(shè)置為2*1024*1024，而應(yīng)該去把count設(shè)置為一個合適的數(shù)字（譬如2048、4096），然后通過多次讀取來實現(xiàn)全部讀完。

文件IO效率和標準IO

(1)文件IO就指的是open、close、write、read等API函數(shù)構(gòu)成的一套用來讀寫文件的體系，這套體系可以很好的完成文件讀寫，但是效率并不是最高的。

(2)應(yīng)用層C語言庫函數(shù)提供了一些用來做文件讀寫的函數(shù)列表，叫標準IO。標準IO由一系列的C庫函數(shù)構(gòu)成（fopen、fclose、fwrite、fread），這些標準IO函數(shù)其實是由文件IO封裝而來的（fopen內(nèi)部其實調(diào)用的還是open，fwrite內(nèi)部還是通過write來完成文件寫入的）。標準IO加了封裝之后主要是為了在應(yīng)用層添加一個緩沖機制，這樣我們通過fwrite寫入的內(nèi)容不是直接進入內(nèi)核中的buf，而是先進入應(yīng)用層標準IO庫自己維護的buf中，然后標準IO庫自己根據(jù)操作系統(tǒng)單次write的最佳count來選擇好的時機來完成write到內(nèi)核中的buf（內(nèi)核中的buf再根據(jù)硬盤的特性來選擇好的實際去最終寫入硬盤中）。