Брайан Керниган - Язык программирования Си. Издание 3-е, исправленное

В отличие от стандартных файлов ввода, вывода и ошибок, которые открыты по умолчанию, остальные файлы нужно открывать явно. Для этого есть два системных вызова: openи creat.

Функция open почти совпадает с fopen , рассмотренной в главе 7. Разница между ними в том, что первая возвращает не файловый указатель, а дескриптор файла типа int . При любой ошибке open возвращает -1.

include ‹fcntl.h›

int fd;

int open(char *name, int flags, int perms);

fd = open(name, flags, perms);

Как и в fopen , аргумент name - это строка, содержащая имя файла. Второй аргумент, flags , имеет тип int и специфицирует, каким образом должен быть открыт файл. Его основными значениями являются:

O_RDONLY - открыть только на чтение;

O_WRONLY - открыть только на запись;

O_RDWR - открыть и на чтение, и на запись.

В System V UNIX эти константы определены в ‹fcntl.h›, а в версиях Berkley (BSD) - в ‹sys/file.h›.

Чтобы открыть существующий файл на чтение, можно написать

fd = open(name, 0_RDONLY, 0);

Далее везде, где мы пользуемся функцией open , ее аргумент perms равен нулю.

Попытка открыть несуществующий файл является ошибкой. Создание нового файла или перезапись старого обеспечивается системным вызовом creat. Например

int creat(char *name, int perms);

fd = creat(name, perms);

Функция creat возвращает дескриптор файла, если файл создан, и -1, если по каким-либо причинам файл создать не удалось. Если файл уже существует, creat "обрежет" его до нулевой длины, что равносильно выбрасыванию предыдущего содержимого данного файла; создание уже существующего файла не является ошибкой.

Если строится действительно новый файл, то creat его создаст с правами доступа, специфицированными в аргументе perms . В системе UNIX с каждым файлом ассоциированы девять битов, содержащие информацию о правах пользоваться этим файлом для чтения, записи и исполнения лицам трех категорий: собственнику файла, определенной им группе лиц и всем остальным. Таким образом, права доступа удобно специфицировать с помощью трех восьмеричных цифр. Например, 0755 специфицирует чтение, запись и право исполнения собственнику файла, а также чтение и право исполнения группе и всем остальным.

Для иллюстрации приведем упрощенную версию программы cp системы UNIX, которая копирует один файл в другой. В нашей версии копируется только один файл, не позволяется во втором аргументе указывать директорий (каталог), и права доступа не копируются, а задаются константой.

#include ‹stdio.h›

#include ‹fcntl.h›

#include "syscalls.h"

#define PERMS 0666 /* RW для собственника, группы и остальных */

void error(char *,…);

/* cp: копирование f1 в f2 */

main(int argc, char *argv[])

{

int f1, f2, n;

char buf[BUFSIZ];

if (argc != 3)

error("Обращение: cp откуда куда");

if ((f1 = open(argv[1], O_RDONLY, 0)) == -1)

error("cp: не могу открыть файл %s", argv[1]);

if ((f2 = creat(argv[2], PERMS)) == -1)

error("cp: не могу создать файл %s, режим %03o", argv[2], PERMS);

while ((n = read(f1, buf, BUFSIZ)) › 0)

if (write(f2, buf, n) != n)

error ("cp: ошибка при записи в файл %s", argv[2]);

return 0;

}

Данная программа создаст файл вывода с фиксированными правами доступа, определяемыми кодом 0666. С помощью системного вызова stat , который будет описан в параграфе 8.6, мы можем определить режим использования существующего файла и задать тот же режим для копии.

Заметим, что функция error , вызываемая с различным числом аргументов, во многом похожа на printf . Реализация error иллюстрирует, как пользоваться другими программами семейства printf . Библиотечная функция vprintf аналогична printf , с той лишь оговоркой, что переменная часть списка аргументов заменена в ней одним аргументом, который инициализируется макросом va_start . Подобным же образом соотносятся функции vfprinf с fprintf и vsprintf с sprintf .

#include ‹stdio.h›

#include ‹stdarg.h›

/* error: печатает сообщение об ошибке и умирает */

void error(char *fmt, …) {

va_list args;

va_start(args, fmt);

fprintf(stderr, "ошибка: ");

vfprintf(stderr, fmt, args);

fprintf(stderr, "\n");

va_end(args);

exit(1);

}

На количество одновременно открытых в программе файлов имеется ограничение (обычно их число колеблется около 20). Поэтому любая программа, которая намеревается работать с большим количеством файлов, должна быть готова повторно использовать их дескрипторы. Функция close( int fd ) разрывает связь между файловым дескриптором и открытым файлом и освобождает дескриптор для его применения с другим файлом. Она аналогична библиотечной функции fclose с тем лишь различием, что никакой очистки буфера не делает. Завершение программы с помощью exit или return в главной программе закрывает все открытые файлы.

Функция unlink( char *name ) удаляет имя файла из файловой системы. Она соответствует функции remove стандартной библиотеки.

Упражнение 8.1. Перепишите программу cat из главы 7, используя функции read , write , open и close . Замените ими соответствующие функции стандартной библиотеки. Поэкспериментируйте, чтобы сравнить быстродействие двух версий.

Ввод-вывод обычно бывает последовательным, т. е. каждая новая операция чтения-записи имеет дело с позицией файла, следующей за той, что была в предыдущей операции (чтения-записи). При желании, однако, файл можно читать или производить запись в него в произвольном порядке. Системный вызов lseekпредоставляет способ передвигаться по файлу, не читая и не записывая данные. Так, функция

long lseek(int fd, long offset, int origin);

в файле с дескриптором fd устанавливает текущую позицию, смещая ее на величину offset относительно места, задаваемого значением origin . Значения параметра origin 0, 1 или 2 означают, что на величину offset отступают соответственно от начала , от текущей позиции или от конца файла. Например, если требуется добавить что-либо в файл (когда в командном интерпретаторе shell системы UNIX ввод перенаправлен оператором ›› в файл или когда в fopen задан аргумент " a "), то прежде чем что-либо записывать, необходимо найти конец файла с помощью вызова функции

lseek(fd, 0L, 2);

Чтобы вернуться назад, в начало файла, надо выполнить

lseek(fd, 0L, 0);

Следует обратить внимание на аргумент 0L: вместо 0L можно было бы написать ( long )0 или, если функция lseek должным образом объявлена, просто 0. Благодаря lseek с файлами можно работать так, как будто это большие массивы, правда, с замедленным доступом. Например, следующая функция читает любое число байтов из любого места файла. Она возвращает число прочитанных байтов или -1 в случае ошибки.