C中的open(), write(), close(), fopen()详解

open() 函数

原型

#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

• pathname：要打开的文件的路径。

• flags：打开文件的模式（如只读、只写等）。常用的标志包括：

  • O_RDONLY：只读模式。
  • O_WRONLY：只写模式。
  • O_RDWR：读写模式。
  • O_CREAT：如果文件不存在，则创建新文件。
  • O_TRUNC：如果文件已存在并且是以写入模式打开的，则截断文件为零长度。
  • O_APPEND：将写入操作附加到文件末尾。

• mode：文件权限，通常在创建文件时使用。它是一个八进制值（例如 0666），表示文件的读写权限（关于0666的解释请看这篇Linux中文件的权限）。

返回值

• 如果成功，返回一个非负整数（文件描述符），可以用来进行后续的读写操作。

• 如果失败，返回 -1，并且可以通过 errno（是一个全局变量，定义在<errno.h>头文件中，这篇有涉及到） 获取错误信息。

错误处理

常见的错误包括：

• EACCES：权限被拒绝。

• ENOENT：文件不存在。

• EEXIST：试图创建一个已存在的文件（当使用 O_CREAT 时）。

举一个例子

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
int main() {
    int fd = open("example.txt", O_RDWR, 0666);
    if (fd == -1) {
        perror("Error opening file");
        close(fd);
        return 1;
    }
    // 使用文件描述符 fd 进行读写操作...
    close(fd); // 关闭文件
    return 0;
}

输出如下：

write()函数

原型

#include <unistd.h>
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

• fd：要写入的文件描述符，通常是 open() 返回的值。

• buf：指向要写入的数据的指针。

• count：要写入的字节数。

返回值

• 如果成功，返回实际写入的字节数。

• 如果失败，返回 -1，并且可以通过 errno 获取错误信息。

错误处理

常见的错误包括：

• EFAULT：buf 指针无效。

• EBADF：文件描述符无效。

• EIO：I/O 错误。

举一个例子

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
int main() {
    int fd = open("example.txt", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0666);
    if (fd == -1) {
        perror("Error opening file");
        close(fd);
        return 1;
    }
    const char *data = "Hello, World!\n";
    ssize_t bytes_written = write(fd, data, 14);
    if (bytes_written == -1) {
        perror("Error writing to file");
        close(fd);
        return 1;
    }
    printf("Wrote %zd bytes to file.\n", bytes_written);
    close(fd); // 关闭文件
    return 0;
}

输出如下：

close()函数

close() 函数用于关闭一个已打开的文件描述符。在 C/C++ 编程中，关闭文件描述符是一个重要的步骤，以确保资源被正确释放。

原型

#include <unistd.h>
int close(int fd);

• fd：要关闭的文件描述符，通常是之前通过 open()、socket()、pipe() 等函数获取的值。

返回值

• 如果成功，close() 返回 0。

• 如果失败，返回 -1，并且可以通过 errno 获取错误信息。

工作原理

• 释放资源：关闭文件描述符后，操作系统会释放与该文件描述符相关的所有资源。这包括文件的缓冲区、文件锁和其他相关信息。

• 防止资源泄漏：如果不调用 close()，程序在结束时可能会造成资源泄漏，因为操作系统可能会保留这些资源，直到程序终止。

• 同步数据：在某些情况下，关闭文件描述符会导致缓冲区中的数据被强制写入磁盘。对于写入模式打开的文件，关闭操作可能会确保所有待写入的数据都已被写入。

错误处理

常见的错误包括：

• EBADF：文件描述符无效或未打开。

• EIO：发生 I/O 错误。

举一个例子

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
int main() {
    int fd = open("example.txt", O_WRONLY | O_CREAT, 0666);
    if (fd == -1) {
        perror("Error opening file");
        return 1;
    }
    // 执行写操作...
    if (close(fd) == -1) {
        perror("Error closing file");
        return 1;
    }
    printf("File closed successfully.\n");
    return 0;
}

输出如下：

fopen()函数

fopen() 是 C 标准库中的一个函数，用于打开一个文件并返回一个文件指针，以便后续进行读写操作。它通常在 <stdio.h> 头文件中声明。

原型

FILE *fopen(const char *filename, const char *mode);

• filename：要打开的文件的名称（字符串）。

• mode：打开文件的模式，指示将如何访问该文件。常用的模式包括：

  • "r"：只读模式，文件必须存在。

  • "w"：只写模式，若文件存在则清空内容，不存在则创建新文件。

  • "a"：附加模式，数据会被写入到文件末尾。

  • "r+"：读写模式，文件必须存在。

  • "w+"：读写模式，若文件存在则清空内容，不存在则创建新文件。

  • "a+"：附加读写模式，可以读文件内容，写入数据到文件末尾。

返回值

• 返回一个指向 FILE 结构的指针，表示打开的文件。

• 如果打开失败，返回 NULL，并且可以通过 errno 获取错误信息。

举一个例子

#include <stdio.h>
int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "r"); // 尝试以只读模式打开文件
    if (file == NULL) {
        perror("Error opening file"); // 打印错误信息
        fclose(file); // 关闭文件
        return 1;
    }
    // 进行文件操作...
    fclose(file); // 关闭文件
    return 0;
}

输出如下：

重要注意事项

• 错误检查：在使用 fopen() 后，始终检查返回值，以确保文件成功打开。

• 关闭文件：使用 fclose() 函数关闭打开的文件，以释放系统资源。

fopen()和open()有什么不同

fopen() 更适合一般的文件处理需求，提供了较高的抽象层次，而 open() 则适合需要低级文件控制的情况。

语言和库

fopen()：

 - 是 C 标准库中的函数，通常用于 C 和 C++ 编程。
 - 提供更高层次的文件操作接口。

open()：

 - 是 POSIX 系统调用，主要用于 C 语言（也可用于C++），适用于 UNIX/Linux 系统。
 - 提供低级别的文件操作。

• 返回值

  fopen()：

  open()：

  • 返回一个指向 FILE 结构的指针，用于后续的文件操作。

  • 如果打开失败，返回 NULL。

  • 返回一个文件描述符（非负整数），用于标识打开的文件。

  • 如果打开失败，返回 -1，并且可以通过 errno 检查错误。

• 文件模式

  fopen()：

  open()：

  • 使用字符串来指定打开模式（如 "r"、"w"、"a" 等）。

  • 提供更方便的读写功能。

  • 使用整数标志来指定打开模式（如 O_RDONLY、O_WRONLY、O_RDWR 等）。

  • 适合底层文件操作，允许更多的细粒度控制。

• 错误处理

  fopen()：

  open()：

  • 错误处理通常依赖于返回值（检查指针是否为 NULL）。
  • 需要检查返回值并结合 errno 获取具体错误信息。

• 文件操作

  fopen()：

  open()：

  • 提供了 fread、fwrite、fprintf、fscanf 等高级文件操作函数，适合格式化输入输出。
  • 主要与 read()、write()、lseek()、close() 等系统调用一起使用，适合底层的文件操作。

到此这篇关于C中的open(), write(), close(), fopen()的文章就介绍到这了,更多相关C中的open(), write(), close(), fopen()内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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