（实验2）文件IO实验

文章目录

• ​​1.仿写cp命令的部分功能（编写mycp程序）​​
• ​​2.命令行参数​​
• ​​3.打开文件(POSIX API)​​
• ​​3.读取文件(POSIX API)​​
• ​​4.写文件(POSIX API)​​
• ​​5.关闭文件(POSIX API)​​
• ​​6.文件定位(POSIX API)​​
• ​​7.错误处理​​
• ​​8.仿写cp命令的部分功能的进阶要求​​

1.仿写cp命令的部分功能（编写mycp程序）

• 要求：

（1）将源文件复制到另外一个文件（将test1.text复制成test2.txt）
[test@linux test]$ ./mycp /home/test1.txt /usr/test2.txt

（2）将源文件复制到另外一个目录（将test1.txt复制到/tmp目录）
[test@linux test]$ ./mycp /home/test1.txt /tmp

源文件路径和目标文件路径通过命令行参数来指定

• 程序流程

2.命令行参数

• 命令行参数：在命令（也是可执行文件名） 后，传递进入程序的

参数（字符串形式）
cp命令：根据接收的命令行参数进行复制
✓ cp /usr/local/src/main.c /root/main.c（文件到文件复制）
✓ cp /usr/local/src/main.c /root （文件到目录复制）
✓ cp –r /usr/local/src /root（-r 递归复制，用于目录到目录的复制）

权限不够的情况，采用sudo cp XX XX的方式。 
sudo，在linux中输入sodu就是调用这个程序提升权限

• 程序命令行参数的启动流程：

操作系统启动C程序->调用C启动例程->例程获取命令行参数->main函数接收

int main(int argc, char* argv[])
argc：整型，输入参数个数
argv：字符串数组，存储命令行参数

• eg1：

root@ubuntu：/root# ./pg I am NEW
argv[1]:I
argv[2]:am
argv[3]:NEW

• eg2:

#include <stdio.h>
int main(int argc ,char* argv[])
{
  int i;
  for (i=0;i<argc;i++)
  {
    printf("Argv %d is %s.\n", i, argv[i]);
  }
  return 0;
}

将左边代码编译为hello.o
命令行中执行两种命令：
./hello.o
./hello.o aaa bbb ccc ddd eee

argv[0]->可执行文件名; 
argv[1]-argv[5] ->命令行参数
以字符串的形式传递（空格作为命令行参数之间的分隔）

3.打开文件(POSIX API)

头文件： fcntl.h
函数： int open( const char *pathname, int oflag, …);
作用： 打开或者创建一个文件，返回值是打开文件的文件描述符

pathname：文件的路径
oflag：打开文件的方式
 …：变参创建新文件时使用

Oflag值          含义
O_RDONLY          只读打开
O_WRONLY          只写打开
O_RDWR            读、写打开

Oflag值        含义
O_APPEND        每次写都加到文件尾
O_CREAT         若此文件不存在则创建它，此时需要第三个参数mode，
            该参数约定了所创建文件的权限，计算方法mode&~umask
O_EXCL          如同时指定了O_CREAT，此指令会检查文件是否存在，
            若不存在则建立此文件；若文件存在，此时将出错
O_TRUNC         如果此文件存在，并以读写或只写打开，则文件长度0

3.读取文件(POSIX API)

头文件： unistd.h
函数： ssize_t read( int filedes, void *buf, size_t nbytes);
作用：从打开的文件中读数据

返回值：
✓ 成功： 返回实际读取的字节数（例外情况：读普通文件，未到要求的字节数前
就到达文件末尾，此时返回字节数不等于要求字节数）
✓ 出错： 返回-1， 原因： 磁盘满、权限问题、超文件长度限制

注： 读操作完成后，文件的当前位置变为之前位置+实际读取字节数

4.写文件(POSIX API)

头文件： unistd.h
函数： ssize_t write( int filedes, const void *buf, size_t nbytes);
作用： 向打开的文件中写数据

返回值：
✓ 成功： 写入成功返回实际写入字节数
✓ 出错： 返回-1， 原因： 磁盘满、权限问题、超文件长度限制

注： 写操作完成后，文件的当前位置变为之前位置+实际写入字节数

5.关闭文件(POSIX API)

头文件： unistd.h
函数： int close(int filedes)
作用： 关闭打开的文件

返回值：
✓ 成功： 返回0
✓ 出错： 返回-1

注： 关闭后，不能通过该文件描述符操作该文件

6.文件定位(POSIX API)

头文件： unistd.h
函数： off_t lseek( int filedes, off_t offset, int whence);
作用：设置或查询文件当前位置

✓每个打开文件都有一个“文件当前位置”
✓打开文件时默认当前位置为文件头（0）
✓打开时如指定O_APPEND选项，则当前位置变为文件尾（文件长度）
✓回忆：读写操作完成后文件的当前位置变为之前位置+实际读写字节数

文件定位lseek函数的参数whence及offset(offset可正可负)
✓ whence=SEEK_SET, 文件当前位置=文件头+offset（字节）
✓ whence=SEEK_CUR, 文件当前位置=文件当前位置+offset（字节）
✓ whence=SEEK_END, 文件当前位置=文件尾+offset（字节）

7.错误处理

调用POSIX API会发生错误，需要定位产生问题的更具体原因
系统错误码： POSIX规范定义的记录系统错误的标准码，
使用方式： 通过全局变量errorno获取该错误码，记录最后一次错误
✓ extern errorno
✓ 头文件： errorno.h

（1）将错误码转换为易读的错误信息：
函数1： char *strerror(int errnum);
头文件： string.h
作用： 将errnum转换为对应错误信息（字符串）

（2）函数2： void perror(const char * msg);
头文件： stdio.h
作用： 先输出msg字符串，然后输出当前errorno对应错误信息

• eg：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>//引入头文件
extern errno;//引入变量

int main(int argc,char *argv[])
{
  int i=open("/usr/src/s.t", 0);
  perror([argv[0]]);
  printf(strerror(error));
  printf("\n");
  return 0;
}

编译为error.o
使用./error.o运行
得到如下结果：

8.仿写cp命令的部分功能的进阶要求

• 实现基本功能基础上，针对特殊情况及边界条件，进行流程完善与优化：
  ✓目标文件存在时，提示“是否覆盖” or“是否合并”等提示信息，并实现覆盖或者目标文件与源文件合并的功能（目标文件尾部追加写入）
  ✓源文件不存在时给出错误提示信息
  ✓源文件是目录时给出错误提示信息

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>//引入头文件
extern errorno;//引入变量

int main(int argc, char *argv[])
{
  int fd_src,fd_dst;
  char *buf;
  int fd_src_length;
  int n,m;
  if (-1==(fd_src=open(argv[1],O_RONLY)))
    perror(argv[1]);
  
  if (-1==(fd_dst=open(argv[2],O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0666)))
    perror(argv[2]);
    
  if (-1==(fd_src_length=lseek(fd_src,0, SEEK_END)))
    exit(-1);
  buf=(buf *)malloc(long (fd_src_length+1));
  if (buf==NULL)
    printf("malloc error");
  
  memset(buf,'0',fd_src_length+1);
  
  if ((n=read(fd_src, buf, fd_src_length))>0)
  {
    printf("buf:%d", strlen(buf));
    if (n!=(m=write(fd_dst, buf, n)))
      printf("write error");
      exit(-1);
  }
  
  close(fd_src);
  close(fd_dst);
  free(buf);


  
  return 0;
}