Linux文件IO(一) -- 打开文件open函数详解

目录

1.简介

2.函数原型以及头文件

3.函数的功能、参数、返回值

3.1函数功能

3.2函数参数

3.3函数返回值

4.代码

1.简介

        在Linux系统中，open() 是一个用于打开或创建文件的底层系统调用，它是文件I/O操作的核心函数之一，常用于获取文件描述符（file descriptor），以便后续对该文件进行的读写操作。

2.函数原型以及头文件

#include 
int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

3.函数的功能、参数、返回值

3.1函数功能

        打开现有文件或者创建新文件（如果文件不存在，可指定权限）。同时控制访问方式（只读、只写、读写、追加等）和设置文件行为（如非阻塞模式、同步写入、防止终端控制等）。

3.2函数参数

        1.pathname：文件所在路径，可以是绝对路径，也可以是相对路径。

        2.flags：打开文件的标志，即你想要以那种模式打开这个文件。下表中的三个必须要选中一种。

O_RDONLY	只读模式
O_WRONLY	只写模式
O_RDWR	读写模式

        此外，还可以与下表中的选项按照需求组合搭配。

O_CREAT	文件不存在时创建，需配合 mode 参数
O_TRUNC	打开时清空文件内容（需有写权限）
O_APPEND	追加写入（避免并发写入覆盖）
O_NONBLOCK	非阻塞模式（与O_NDELAY功能相同，适用于设备、管道）
O_SYNC	同步I/O，确保数据写入磁盘后才返回
O_NOCTTY	禁止终端设备成为控制终端

        如果需要多种组合，可以使用按位或‘|’来进行搭配，例如

int fd1 = open("log.txt", O_WRONLY | O_APPEND);  // 只写 + 追加模式
int fd2 = open("/dev/ttyS0", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NONBLOCK));  //读写+不成为控制终端+非阻塞

        注：在Linux系统中，默认以阻塞模式打开文件。

        3.mode：当 flags 包含 O_CREAT 时，需指定文件权限（八进制数，如 0644）。权限受 umask 影响。

权限值	说明
0644	用户可读写，其他只读
0600	仅用户可读写
0755	用户可读写执行，其他读执行
0666	所有用户可读写
0777	所有用户可读写执行

  例如：

int fd = open("newfile.txt", O_CREAT | O_WRONLY, 0644);  // 创建文件，权限 rw-r--r--

    umask是进程级的权限掩码，用于限制新文件的最终权限。实际权限 = mode & ~umask。默认 umask的值为022。

    mode仅在新文件创建时生效，对已存在的文件无效。修改已有文件权限需用 chmod()函数。

chmod("existing.txt", 0644);  // 修改权限为 rw-r--r--

3.3函数返回值

      成功时返回一个int型的非负整数，即文件描述符。
      失败时返回 -1，并设置 errno（如 ENOENT 文件不存在、EACCES 权限不足）。

4.代码

    下面的代码用于打开一个文件，如果该文件不存在，则在可执行文件的同级目录下创建文件，权限为0777。

#include 
#include 

int main()
{
    int fd = open("data.txt", O_RDWR | O_CREAT, 0777);
    if(fd == -1)
    {
        perror("open failed");  // 打印错误信息，如 "open failed: No such file or directory"
        return -1;
    }

    printf("fd = %d\n", fd);
    
    return 0;
}