格式化讀寫:
#include
int printf(const char *format, ...); //相當於fprintf(stdout,format,…);
int scanf(const char *format, …);
int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...); //中間的參數為寫入文件的格式
int fscanf(FILE *stream, const char *format, …); //中間為從文件中讀取的格式
int sprintf(char *str, const char *format, ...); // eg:sprintf(buf,”the string is;%s”,str);
int sscanf(char *str, const char *format, …); //從字符串中格式化讀取
以f開頭的將格式化後的字符串寫入到文件流stream中
以s開頭的將格式化後的字符串寫入到字符串str中
內核為每個進程維護一個已打開文件的記錄表,文件描述符是一個較小的正整數(0—1023),它代表記錄表的一項,通過文件描述符和一組基於文件描述符的文件操作函數,就可以實現對文件的讀、寫、創建、刪除等操作。常用基於文件描述符的函數有open(打開)、creat(創建)、close(關閉)、read(讀取)、write(寫入)、ftruncate(改變文件大小)、lseek(定位)、fsync(同步)、fstat(獲取文件狀態)、fchmod(權限)、flock(加鎖)、fcntl(控制文件屬性)、dup(復制)、dup2、select和ioctl。基於文件描述符的文件操作並非ANSI C的函數。
此類函數打開文件後將文件名轉化為當前最小可用的文件描述符,0,1,2已經被占用!
#include
#include
#include
int open(const char *pathname, int flags); //文件名 打開方式
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);//文件名 打開方式 權限
open(pathname,O_CREAT|O_WRONLY,mode; //創建並讀取文件
open()函數出錯時返回-1,相關參數如下:
flags和mode都是一組掩碼的合成值,flags表示打開或創建的方式,mode表示文件的訪問權限。
通過文件描述符讀寫文件
函數原型為:
#include
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);//文件描述詞 緩沖區 長度 數據從文件讀到buf
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count); //buf中字符串寫入文件
fd=1,write表示將文件從標准輸出流輸出,fd=0,read表示從標准輸入流讀入到buf中
對於read和write函數,出錯返回-1,讀取完了之後,返回0, 其他情況返回讀寫的個數(字節數)。
獲取文件信息函數:
#include
int stat(const char *file_name, struct stat *buf); //通過文件名獲取文件信息,並保存在buf所指的結構體stat中
int fstat(int fd, struct stat *buf); //文件描述詞 stat結構體指針
返回值: 執行成功則返回0,失敗返回-1,錯誤代碼存於errno(需要include
通過man stat查找結構體中包含文件的具體信息
select函數,目前本人多用於函數讀寫動態監聽:
#include
#include
int select(int maxfd, fd_set *readset,fd_set *writeset, fd_set *exceptionset, const struct timeval * timeout);
返回:就緒描述字的正數目,0——超時,-1——出錯
參數解釋:
maxfd: 最大的文件描述符(其值應該為最大的文件描述符字 + 1)
readset: 內核讀操作的描述符字集合
writeset:內核寫操作的描述符字集合
exceptionset:內核異常操作的描述符字集合
timeout:等待描述符就緒需要多少時間。NULL代表永遠等下去,一個固定值代表等待固定時間,0代表根本不等待,檢查描述字之後立即返回。
其中readset、writeset、exceptionset都是fd_set集合。該集合的相關操作如下:
void FD_ZERO(fd_set *fdset); /* 將所有fd清零 */
void FD_SET(int fd, fd_set *fdset); /* 增加一個fd */放入監聽集合
void FD_CLR(int fd, fd_set *fdset); /* 刪除一個fd */
int FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset); /* 判斷一個fd是否為1 */
一般來說,在使用select函數之前,首先要使用FD_ZERO和FD_SET來初始化文件描述符集,在使用select函數時,會根據設置時間測試set集合中各個描述符的變化,某個描述符發生變化,會將描述符變為1,set變化說明當前並未阻塞。可循環使用FD_ISSET測試描述符集,測試描述符是否為1,這樣就比較好理解了。在執行完對相關文件描述符之後,使用FD_CLR來清除描述符集。
另外,select函數中的timeout是一個struct timeval類型的指針,該結構體如下:
struct timeval
{
long tv_sec; /* second */ //秒
long tv_usec; /* microsecond */ //微秒
};
將文件名描述符轉化為文件指針(多用於不可用fopen打開的管道):
fdopen函數 相關函數:fopen,open,fclose
#include
FILE * fdopen(int fildes,const char * mode);
函數說明:fdopen取一個現存的文件描述符(我們可能從 o p e n , d u p , d u p 2 , f c n t l或p i p e函數得到此文件描述符)並使一個標准的I / O流與該描述符相結合。
此函數常用於由創建管道和網絡通信通道函數獲得的描述符。
因為這些特殊類型的文件不能用標准I/O fopen函數打開,首先必須先調用設備專用函數以獲得一個文件描述符,然後用f d o p e n使一個標准I / O流與該描述符相結合。
fdopen()會將參數fildes 的文件描述詞,轉換為對應的文件指針後返回。參數mode 字符串 則代表著文件指針的流形態,此形態必須和原先文件描述詞讀寫模式相同。 mode有下列幾種形態字符串: r 打開只讀文件,該文件必須存在。 w 打開只寫文件,若文件存在則文件長度清為0,即該文件內容會消失。若文件不存在則建立該文件。 a 以附加的方式打開只寫文件。若文件不存在,則會建立該文件,如果文件存在,寫入的數據會被加到文件尾,即文件原先的內容會被保留。
對於f d o p e n,t y p e參數的意義則稍有區別。因為該描述符已被打開,所以 f d o p e n為寫打開並不截斷該文件。(例如,若該描述符原來是由 o p e n函數打開的,該文件那時已經存在,則其O _ T R U N C標志將決定是否截短該文件。f d o p e n函數不能截短它為寫而打開的任一文件。 )另外,標准I / O添加方式也不能用於創建該文件(因為如若一個描述符引用一個文件,則該文件一定已經存在)。
下面貼一下自己聯系函數用的代碼,第一個是模仿linux ls -l 功能的函數:
//File Name: myls.c #include#include #include #include #include #include #include #include #include void mode_to_str(mode_t md,char *str); void format(char *time); int main(int argc,char *argv[]) { char *time; char str_mode[11]; DIR *Pdir; struct stat mystat; struct dirent *myent; if(argc==1) { Pdir=opendir("."); } else { Pdir=opendir(argv[1]); } if(Pdir==NULL) { perror("open fail:"); exit(-1); } printf("no,mode,uid,gid,"); while((myent = readdir(Pdir))!=NULL) { memset(&mystat,0,sizeof(mystat)); stat(myent->d_name,&mystat); memset(str_mode,0,11); mode_to_str(mystat.st_mode,str_mode); time=ctime(&mystat.st_atime); time=format(time); // printf("%s\t",myent->d_name); //printf("size=%d,type=%c,name=%s\n",myent->d_reclen,myent->d_type,myent->d_name); printf("%10s. %2d %8d %8d %5d %s %s\n",str_mode,mystat.st_nlink,getpwuid(mystat.st_uid)->pw_name,getgrgid(mystat.st_gid)->gr_name,mystat.st_size,time,myent->d_name); } return 0; } void mode_to_str(mode_t md,char *str) { strcpy(str,"----------"); if(S_ISDIR(md)) { str[0]='d'; } if(md & S_IRUSR) { str[1]='r'; } if(md & S_IWUSR) { str[2]='w'; } if(md & S_IXUSR) { str[3]='x'; } if(md & S_IRGRP) { str[4]='r'; } if(md & S_IWGRP) { str[5]='w'; } if(md & S_IXGRP) { str[6]='x'; } if(md & S_IROTH) { str[7]='r'; } if(md & S_IWOTH) { str[8]='w'; } if(md & S_IXOTH) { str[9]='x'; } } char *format(char *time) { char *p; while((*time)!=' ') { time++; } p=time; while((*p)!=':') { p++; } p=p+3; (*p)='\0'; return time; }
像文件操作有標准io流一樣,管道也支持文件流模式。用來創建連接到另一進程的管道,是通過函數popen和pclose。
函數原型:
#include
FILE* popen(const char* command, const char* open_mode);
int pclose(FILE* fp);
函數popen():允許一個程序將另一個程序作為新進程來啟動,並可以傳遞數據給它或者通過它接收數據。command字符串是要運行的程序名。open_mode必須是“r”或“w”。如果open_mode是“r”,被調用程序的輸出就可以被調用程序使用,調用程序利用popen函數返回的FILE*文件流指針,就可以通過常用的stdio庫函數(如fread)來讀取被調用程序的輸出;如果open_mode是“w”,調用程序就可以用fwrite向被調用程序發送數據,而被調用程序可以在自己的標准輸入上讀取這些數據。
函數pclose():用popen啟動的進程結束時,我們可以用pclose函數關閉與之關聯的文件流。
Example1:從標准管道流中讀取 打印/etc/profile的內容 #includeint main() { FILE* fp = popen("cat /etc/profile", "r"); char buf[512] = {0}; while(fgets(buf, sizeof(buf), fp)) { puts(buf); } pclose(fp); return 0; }
Example2:寫到標准管道流 統計buf單詞數 #includeint main() { char buf[]={"aaa bbb ccc ddd eee fff ggg hhh"}; FILE *fp = popen("wc -w", "w"); fwrite(buf, sizeof(buf), 1, fp); pclose(fp); return 0; }
管道函數原型:
#include
int pipe(int fds[2]);
管道在程序中用一對文件描述符表示,其中一個文件描述符有可讀屬性,一個有可寫的屬性。fds[0]是讀,fds[1]是寫。
函數pipe用於創建一個無名管道,如果成功,fds[0]存放可讀的文件描述符,fds[1]存放可寫文件描述符,並且函數返回0,否則返回-1。
通過調用pipe獲取這對打開的文件描述符後,一個進程就可以從fds[0]中讀數據,而另一個進程就可以往fds[1]中寫數據。當然兩進程間必須有繼承關系,才能繼承這對打開的文件描述符。
管道不象真正的物理文件,不是持久的,即兩進程終止後,管道也自動消失了。
示例:創建父子進程,創建無名管道,父寫子讀 #include#include #include int main() { int fds[2] = {0}; pipe(fds); char szBuf[32] = {'\0'}; if(fork() == 0){ //表示子進程 close(fds[1]); //子進程關閉寫 sleep(2); //確保父進程有時間關閉讀,並且往管道中寫內容 if(read(fds[0], szBuf, sizeof(szBuf)) > 0) puts(buf); close(fds[0]); //子關閉讀 exit(0); }else{ //表示父進程 close(fds[0]); //父關閉讀 write(fds[1], "hello", 6); waitpid(-1, NULL, 0); //等子關閉讀 //write(fds[1], "world",6); //此時將會出現“斷開的管道”因為子的讀已經關閉了 close(fds[1]); //父關閉寫 exit(0); } return 0; }
#include#include #include #include #include #include #include #include #include void my_handler(int num) { wait(NULL); exit(0); } int main(int argc,char *argv[]) { int fd_w,fd_r; pid_t pid; char buf[1024]; // int *stat=NULL; fd_w=open("1to2.fifo",O_WRONLY); fd_r=open("2to1.fifo",O_RDONLY); if(pid=(fork())>0)//father send { close(fd_r); signal(17,my_handler);//17信號來處理自己; FILE *fd=fdopen(fd_w,"w"); if(fd==NULL) { perror("1to2 write failed!\n"); } while(memset(buf,0,1024),fgets(buf,1024,stdin)!=NULL) { fprintf(fd,"trudream:%s",buf);//格式化輸入 fflush(fd); } fprintf(fd,"bye\n"); kill(pid,2);//殺兒子 close(fd_w); while(1); // waitpid(-1,NULL,WNOHANG); // wait(NULL); } else { close(fd_w); while(memset(buf,0,1024),read(fd_r,buf,1024)>0) { write(1,buf,strlen(buf)); while((strncmp(buf,"bye",3)==0)) { exit(0); } } close(fd_r); } return 0; }
#include#include #include #include #include #include #include #include #include void handler(int num) { wait(NULL); exit(0); } int main(int argc,char *argv[]) { int fd_w,fd_r; pid_t pid; char buf[1024]; fd_r=open("1to2.fifo",O_RDONLY); fd_w=open("2to1.fifo",O_WRONLY); if((pid=fork())>0)//father receive { close(fd_w); signal(17,handler); while(memset(buf,0,1024),read(fd_r,buf,1024)>0) { write(1,buf,strlen(buf)); if((strncmp(buf,"bye",3))==0) { break; } } close(fd_r); kill(pid,2); while(1); // waitpid(-1,NULL,WNOHANG); // wait(NULL); } else { close(fd_r); FILE *fd=fdopen(fd_w,"w"); if(fd==NULL) { perror("2to1 write failed !\n"); } while(memset(buf,0,1024),fgets(buf,1024,stdin)!=NULL) { fprintf(fd,"麻麻的微笑:%s",buf);//格式化輸入 fflush(fd); } fprintf(fd,"bye\n"); close(fd_w); } return 0; }
服務器端設計:永久服務器通道(服務器端只從通道讀)>創建set集>服務器通道描述符加入set,用於判斷是否上線#上線則讀取進程號,得到對應通道名,獲取讀寫雙通道文件描述符#客戶端端口已滿強制關閉進程,刪除通道>加入set監聽變化>循環FD_ISSET()
每個讀管道的變化,若變化則讀取管道信息
>判斷管道前三個字符是不是bye結束字符串,是,下線操作(關閉進程,關閉讀寫管道,清-1客戶端列表)
>不是,將管道信息發送到其他管道中(監聽客戶端中每一個非-1的,進行發送)
//File Name: sever.c #include#include #include #include #include #include #include #include #include #include #define NUM 500 typedef struct tag { int s_read; int s_write; }CLIENT_NODE; int main(int argc,char *argv[]) { if(argc!=2) { printf("No Pipename!\n"); exit(-1); } int client_pid; //客戶端進程id int fd_read,fd_write;//記錄管道文件描述符 char buf[1024]; char fifo_write[128];//這裡寫端是客戶讀端, 用於接受客戶端創建的管道文件名 char fifo_read[128];//讀端是客戶寫端 CLIENT_NODE client_infor[NUM];//用於放置每個聊天客戶端讀寫管道 int fd_sever;//管道名 memset(client_infor,-1,sizeof(client_infor)); fd_sever=open(argv[1],O_RDONLY);//只讀方式開發服務器管道 fd_set read_set,ready_set;//select集 FD_ZERO(&read_set); FD_SET(fd_sever,&read_set);//加入集合 struct timeval tm; while(1) { tm.tv_sec=0; tm.tv_usec=1000;//1微妙 ready_set=read_set; select(1024,&ready_set,NULL,NULL,&tm);//輪詢 if(FD_ISSET(fd_sever,&ready_set))//有人連接服務器,上線 { memset(buf,0,1024); if(read(fd_sever,buf,1024)==0) { continue; } client_pid= atoi(buf); //獲取進程號 printf("client %d on!\n",client_pid); sprintf(fifo_read,"%d_write.fifo",client_pid); sprintf(fifo_write,"%d_read.fifo",client_pid); fd_write=open(fifo_write,O_WRONLY); fd_read=open(fifo_read,O_RDONLY);//>>???????? int index; for(index=0;index 客戶端設計:永久服務器管道(客戶端只向此通道寫入)>讀寫雙通道(使用唯一的進程ID創建兩通道)>向服務器管道寫入唯一進程ID >open打開雙通道轉化為進程描述符>fork()創建父子進程>父進程負責寫信息(用於殺死子進程kill(),unlink()刪除通道文件,使用signal(),回收子進程,exit()自殺)
//File Name: myclient.c #include#include #include #include #include #include #include #include #include #include void handler(int num) { wait(NULL); exit(-1); } int main(int argc,char *argv[]) { if(argc!=2) { printf("Not Input PipeName!\n"); exit(-1); } int fd_sever;//服務器管道標識符 int fd_read,fd_write;//讀寫管道標識符 char buf[1024]; char fifo_write[128]=""; char fifo_read[128]=""; int pid; fd_sever=open(argv[1],O_WRONLY);//向服務器管道寫入信息 sprintf(fifo_read,"%d_read.fifo",getpid()); sprintf(fifo_write,"%d_write.fifo",getpid()); mkfifo(fifo_read,0666); mkfifo(fifo_write,0666); FILE *fp=fdopen(fd_sever,"w"); if(fp==NULL) { perror("sever link failed!\n"); exit(-1); } fprintf(fp,"%d",getpid());//提示服務器上線,並通過進程號告訴服務器自己的讀寫管道 fflush(fp); fd_read=open(fifo_read,O_RDONLY); fd_write=open(fifo_write,O_WRONLY);//文件 printf("%d begin talk!",getpid()); if((pid=fork())>0)//父進程負責寫 { close(fd_read); signal(17,handler); //格式化輸入 FILE *fdw=fdopen(fd_write,"w"); if(fdw==NULL) { printf("the fd_write is failed\n"); exit(-1); } while(memset(buf,0,1024),fgets(buf,1024,stdin)!=NULL) { fprintf(fdw,"from %d :%s",getpid(),buf); fflush(fdw); } fprintf(fdw,"%s","bye"); fflush(fdw); printf("kill child!\n"); close(fd_write); kill(pid,9); unlink(fifo_read); unlink(fifo_write); while(1); } else { close(fd_write); while(memset(buf,0,1024),read(fd_read,buf,1024)>0) { fflush(stdout); write(1,buf,strlen(buf)); fflush(stdout); } close(fd_read); } return 0; }