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思维导图：

一.文件io的概念

文件IO：指程序和文件系统之间的数据交互

特点：

1.不存在缓冲区，访问速度慢

2.不可以移植，依赖于操作系统

3.可以访问不同的文件类型(软连接，块设备等)

4.文件IO属于系统调用

5.文件IO在操作文件时使用文件描述符

二.什么是描述符

当操作一个文件的时候，则需要创建并打开一个文件，系统就会给文件分配一个编号，这个编号就是文件描述符

文件描述符本质就是数组的下表，标准IO是对文件IO的二次封装，所以FILE结构体里面存在文件描述符int _fileno;

1.文件描述符：文件描述符的本质就是数组的下表，默认共有1024个文件描述符，范围[0-1023]

ulimit -a 查看文件描述符的总个数

修改文件描述符的个数（修改只对当前终端有效）

ulimit -n 个数 ---》ulimit -n 2048

2.文件描述符的申请规则：分配从小到大，未申请的文件描述符

举例：申请4个文件，则文件描述符 3 4 5 6，关闭4文件描述符，重新申请则文件描述符是最小的编号4

3.因为文件描述符的个数有限，所以在不适用的情况下，需要关闭

4.查看中的文件描述符的个数函数

三.特殊的文件描述符

stdin--->0

stdout--->1

stderr--->2

四.文件io函数

open

功能：打开文件

umask

1.什么是umask

umask是文件权掩码

2.查看文件权限掩码umask

umask

3.修改文件权限掩码

1.shell指令(只对当前终端有效)

umask 修改的值 ---->umask 0

2.使用函数实现修改文件权限掩码(只对当前终端有效)

功能：通过文件描述符关闭文件

write

功能：把数据转换为二进制文件，写入到文件中，在文件中以字符的形式展示

read

功能：根据文件描述符实现文件读取

lseek

功能：文件指针的偏移(修改光标所在位置)

五.获取文件信息

stat

功能：获取文件信息(文件类型文件权限硬链接数，用户名文件所属组，时间) 不可以获取软链接文件信息，可以使用lstat函数

获取文件所属用户 getpwuid

功能：根据用户id获取用户对应的信息

获取文件所属组名getgrgid

功能：根据组id,获取组对应的信息

获取文件类型和权限

文件类型是由st_mode的高4位决定

权限是由st_mode的第9位决定的

man 7 inode

六.目录相关函数

opendir

功能：打开指定路径下目录
closedir

功能：关闭目录流指针
readdir

功能：读取目录对应的信息

七.练习

使用文件IO读取图片文件大小、文件偏移量，宽度，高度

#include <head1.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
    int fp=open("xiaoxin.bmp",O_RDONLY);
    if(fp==-1)
    {
        PRINT_ERROR("fopen error");
        return-1;
    }

    int bmp_size=0,bmp_width=0,bmp_height=0;
    lseek(fp,2,SEEK_SET);
    read(fp,&bmp_size,sizeof(int));
    printf("图片的大小为：%d字节\n",bmp_size);
    
    lseek(fp,18,SEEK_SET);
    read(fp,&bmp_width,4);
    read(fp,&bmp_height,4);                                   
    printf("图像的宽高为：%d * %d\n",bmp_width,bmp_height);

    
    close(fp);
    return 0;
}

运行结果：

2.向一个程序中输入文件名，判断指定目录下是否有这个文件，如果有这个文件,将这个文件的属性信息输出。如果不存在输出不存在即可。

#include <head1.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
     if (argc != 3) {
        fprintf(stderr, "使用方法: %s <目录名> <文件名>\n", argv[0]);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    const char *dir_name = argv[1];
    const char *file_name = argv[2];

    DIR *dir = opendir(dir_name);
    if (dir == NULL) {
        PRINT_ERROR("无法打开目录");
    }

    struct dirent *entry;
    struct stat file_stat;
    char file_path[1024];

    int found = 0;

    while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {
        if (strcmp(entry->d_name, file_name) == 0) {
            snprintf(file_path, sizeof(file_path), "%s/%s", dir_name, file_name);

            if (stat(file_path, &file_stat) == -1) {
                PRINT_ERROR("获取文件信息失败");
            }
                                                                                                                                                                       
            printf("文件存在，属性信息如下:\n");
            printf("文件路径: %s\n", file_path);
            printf("文件大小: %ld 字节\n", file_stat.st_size);
            printf("文件权限: %o\n", file_stat.st_mode & 0777);
            printf("文件硬链接数: %ld\n", file_stat.st_nlink);
            struct tm *tm_info = localtime(&file_stat.st_mtime);
            if (tm_info == NULL)
    {
        PRINT_ERROR("localtime error");
    }
            printf("最后修改的时间：%d-%d-%d %d:%d:%d\n",tm_info->tm_year+1900,tm_info->tm_mon+1,tm_info->tm_mday,tm_info->tm_hour,tm_info->tm_min,tm_info->tm_sec);
            found = 1;
            break;
        }
    }

    closedir(dir);

    if (!found) {
        printf("文件不存在\n");
    }

    return 0;
}