Марк Митчелл - Программирование для Linux. Профессиональный подход
/* Произошла ошибка. Выводим сообщение и завершаем работу. */
perror("open");
return 1;
}
return 0;
}
Результаты работы программы будут такими:
% ./create-file testfile
% ls -l testfile
-rw-rw-r-- 1 samuel users 0 Feb 1 22:47 testfile
% ./create-file testfile
open: File exists
Обратите внимание на то, что длина файла равна нулю, так как программа не записывала в него никакие данные.
Б.1.2. Закрытие файла
По окончании работы с файлом его следует закрыть с помощью функции close(). В ряде случаев, например в программе, показанной в листинге Б.1, нет необходимости вызывать данную функцию явно, так как ОС Linux автоматически закрывает все открытые файлы по завершении программы. Естественно, после того как файл был закрыт, обращаться к нему нельзя.
Закрытие файла вызывает разную реакцию операционной системы, в зависимости от природы файла. Например, когда закрывается сокет, происходит разрыв сетевого соединения между двумя компьютерами, взаимодействующими через сокет.
Linux ограничивает число файлов, которые могут быть открыты процессом в определенный момент времени. Дескрипторы открытых файлов занимают ресурсы ядра, поэтому желательно вовремя закрывать файлы, чтобы дескрипторы удалялись из системных таблиц. Обычно процессам назначается лимит в 1024 дескриптора. Изменить это значение позволяет системный вызов setrlimit() (см. раздел 8.5, "Функции getrlimit() и setrlimit(): лимиты ресурсов").
Б.1.3. Запись данных
Для записи данных в файл предназначена функция write(). Она принимает дескриптор файла, указатель на буфер данных и число записываемых байтов. Файл должен быть открыт для записи. Функция write() работает не только с текстовыми данными, но и с произвольными байтами.
В листинге Б.2 показана программа, которая записывает в указанный файл значение текущего времени. Если файл не существует, он создается. Для получения и форматирования значения времени программа использует функции time(), localtime() и asctime().
Листинг Б.2. (timestamp.c) Запись в файл метки времени#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>
/* Эта строка возвращает строку, содержащую значение
текущих даты и времени. */
char* get_timestamp() {
time_t now = time(NULL);
return asctime(localtime(&now));
}
int main(int argc, char* argv[]) {
/* Файл, в который записывается метка времени. */
char* filename = argv[1];
/* Получение метки времени. */
char* timestamp = get_timestamp();
/* Открытие файла для записи. Если файл существует, он
открывается в режиме добавления; в противном случае
файл создается. */
int fd =
open(filename. O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND, 0666);
/* Вычисление длины строки с меткой времени. */
size_t length = strlen(timestamp);
/* Запись метки времени в файл. */
write(fd, timestamp, length);
/* Конец работы. */
close(fd);
return 0;
}
Вот как работает программа:
% ./timestamp tsfile
% cat tsfile
The Feb 1 23:25:20 2001
% ./timestamp tsfile
% cat tsfile
Thu Feb 1 23:25:20 2001
Thu Feb 1 23:25:47 2001
Обратите внимание на то, что при первом вызове программы timestamp файл был создан, а при втором вызове — дополнен.
Функция write() возвращает число записанных байтов или -1, если произошла ошибка. Для некоторых типов файлов чисто фактически записанных байтов может оказаться меньше требуемого. Программа должна выявлять подобные случаи и вызывать функцию write() повторно, чтобы передать оставшуюся часть данных. Этот прием продемонстрирован в листинге Б.3. Но иногда даже таких методов недостаточно. Например, если показанная функция будет записывать данные в сокет, в нее придется добавить код проверки того, не произошел ли в ходе операции записи разрыв соединения.
Листинг Б.3. (write-all.c) Запись буфера/* Запись указанного числа байтов (COUNT) из буфера BUFFER
в файл FD. В случае ошибки возвращается -1,
иначе -- число записанных байтов. */
ssize_t write_all(int fd, const void* buffer, size_t count) {
size_t left_to_write = count;
while (left_to_write > 0) {
size_t written = write(fd, buffer, count);
if (written == -1)
/* Произошла ошибка, завершаем работу. */
return -1;
else
/* подсчитываем число оставшихся байтов. */
left_to_write -= written;
}
/* Нельзя записать больше, чем COUNT байтов! */
assert(left_to_write == 0);
/* Число записанных байтов равно COUNT. */
return count;
}
Б.1.4. Чтение данных
Функция, осуществляющая чтение данных из файла, называется read(). Подобно функции write(), она принимает дескриптор файла, указатель на буфер и счетчик числа извлекаемых байтов. Функция возвращает число прочитанных байтов или -1 в случае ошибки. Иногда читается меньше байтов, чем требовалось, если, например, в файле содержится недостаточно байтов.
Чтение текстовых файлов DOS/WindowsВ Linux-программах нередко приходится читать файлы, созданные в DOS или Windows. Важно понимать разницу между тем, как структурируются текстовые файлы в Linux и в DOS/Windows.
В Linux каждая строка текстового файла оканчивается символом новой строки. Он представляется символьной константой 'n', ASCII-код которой равен 10. В Windows строки разделяются двухсимвольной комбинацией символ возврата каретки (константа 'r', ASCII-код 13), за которым идет символ новой строки.
Некоторые текстовые редакторы Linux при отображении текстовых файлов Windows ставят в конце каждой строки обозначение ^M — символ возврата каретки. В Emacs такие файлы отображаются правильно, но в строке режима появляется запись (DOS). Многие Windows-редакторы, например Notepad (Блокнот), показывают содержимое текстовых файлов Linux в виде одной длинной строки, так как предполагают наличие в конце строки символа возврата каретки.
Если программа читает текстовые файлы, сгенерированные Windows-программами, желательно менять последовательность 'rn' одним символом новой строки. Точно так же при записи текстовых файлов, которые будут читаться Windows-программами, нужно менять одиночные символы новой строки комбинациями 'rn'.
В листинге Б.4 демонстрируется применение функции read(). Программа отображает шестнадцатиричный дамп файла, заданного в командной строке. В каждой строке показано смещение от начала файла, а затем — следующие 16 байтов.
Листинг Б.4. (hexdump.c) Отображение шестнадцатеричного дампа файла#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, char* argv[]) {
unsigned char buffer[16];
size_t offset = 0;
size_t bytes_read;
int i;
/* Открытие файла для чтения. */
int fd = open(argv[1], O_RDONLY);
/* Чтение данных из файла по одному блоку за раз. Чтение
продолжается до тех пор, пока размер очередной порции байтов
не окажется меньше размера буфера. Это свидетельствует
о достижении конца буфера. */
do {
/* чтение следующей строки байтов. */
bytes_read = read(fd, buffer, sizeof(buffer));
/* Отображение смещения, а затем самих байтов. */
printf("0x%06x : ", offset);
for (i = 0; i < bytes_read; ++i)
printf("%02x ", buffer[i]);
printf("n");
/* Вычисление позиции в файле. */
offset += bytes_read;
}
while (bytes_read == sizeof(buffer));
/* Конец работы. */
close(fd);
return 0;
}
Ниже показаны результаты работы программы. Она выводит дамп самой себя.
% ./hexdump hexdump
0x000000 : 7f 45 4c 46 01 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00
0x000010 : 02 00 03 00 01 00 00 00 c0 B3 04 0B 34 00 00 00
0x000020 : e8 23 00 00 00 00 00 00 34 00 20 00 06 00 28 00
0x000030 : 1d 00 1a 00 06 00 00 00 34 00 00 00 34 80 04 08
...
Эти результаты могут быть разными в зависимости от того, какой компилятор применялся и какие флаги компиляции были установлены.
