Linux Ubuntu下的文件IO介绍及实例应用(C语言)

       大家好，我是练习编程时长两年半的个人练习生昆工第一ikun，昨天咋们说了标准IO，今天咋们来分享文件IO，以及一个很有趣的实例，给图片加密，使其无法打开。话不多说，上代码。

一、文件IO

文件IO遵循POSIX标准，文件IO实际上使用的系统调用函数

文件IO中通过文件描述符唯一标识一个文件

1、文件描述符

文件描述符是一个按顺序分配的最小的非负整数，当用户打开或者新建一个文件时，系统会向当前进程返回一个最小的可用的文件描述符。

三个特殊的文件描述符

标准输入 -- 0 -- stdin

标准输出 -- 1 -- stdout

标准错误 -- 2 -- stderr

2、文件相关系统调用函数

open、close -- 打开关闭文件

read、write -- 读写文件

lseek -- 文件定位

(1)打开、新建文件 -- open

   #include <sys/types.h>
  #include <sys/stat.h>
  #include <fcntl.h>
​
  int open(const char *pathname, int flags);
  int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode); 
  参数：
   pathname：打开文件的文件名(包含路径)
   flags:
       O_RDONLY: 以只读方式打开文件
       O_WRONLY: 以只写方式打开文件
       O_RDWR：以读写方式打开文件     前三个选项必须选择一个进行填写
       O_CREAT：当打开文件不存在时，用该选项创建新文件，并用第三个参数为其设置权限
       O_EXCL：一般和O_CREAT联合使用，用于检测文件是否存在
       O_APPEND: 以追加的方式打开文件，在文件末尾另起一行继续写入
       O_TRUNC：打开文件之后，会将原文件清空
   mode：
       当需要创建新文件时，需要用该参数给新建文件设置初始权限，一般设为0664；
      
  返回值：
   成功返回文件描述符，失败返回-1；

 

（2）关闭文件 -- close

   #include <unistd.h>
​
   int close(int fd);
   参数：
    fd：要关闭文件的文件描述符
   返回值：
    成功返回0，失败返回-1  

  (3)读写文件

   #include <unistd.h>
​
   ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
   参数：
    fd：读取文件的文件描述符
    buf：用户自定义的缓冲区，用于存放读取的内容
    count：请求读取的字节数
  
   返回值：
    成功返回读取的字节数，失败返回-1，返回0表示读到文件末尾；  

   #include <unistd.h>
​
   ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
   参数：
    fd：读取文件的文件描述符
    buf：用户自定义的缓冲区，用于存放准备写入的内容
    count：请求写入的字节数
  
   返回值：
    成功返回写入的字节数，失败返回-1；     

（4）文件定位 -- lseek

   #include <sys/types.h>
   #include <unistd.h>
​
   off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
   参数：
    fd：文件描述符
    offset：偏移量，可正可负
    whence:基准点
        SEEK_SET:定位在文件开头
        SEEK_CUR：定位在当前位置
        SEEK_END: 定位在文件末尾
   返回值：
    成功返回当前定位位置相对于文件开头的偏移量，失败返回-1  

二、实例

对图片进行加密解密操作

思路：

1、开打图片 -- open

2、读取图片的前10个字节 -- read

3、将读取的10个字节有序地打乱 -- （字符串倒序）

4、将文件指针重新定位在文件开头 -- lseek

5、将打乱的10个字节写入文件 -- write

6、关闭文件 -- close

代码如下：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, char *argv[])
{   
    int fd = open("cxk.jpg", O_RDWR);
    if(fd < 0)
    {
        perror("open");
        return -1;
    }
    char buf[64] = {0};
    char s[3];
    printf("请输入三位密码：\n");
    fgets(s, 3, stdin);
            
        read(fd, buf, 10);
        int i = 0, j = 9;
        while(i < j)
        {
            char t = buf[i];
            buf[i] = buf[j];
            buf[j] = t;
            i++;
            j--;
        }
        lseek(fd, 0, SEEK_SET);
        write(fd, buf, 10);
        printf("密码错误，文件已加密\n");
    return 0;
} 

运行程序，如下图：

       我们可以看到图片由于头部数据被破坏，所以已经无打开，我们再次运行程序将头部数据恢复，图片就能打开了。

今天分享的内容就到这了，我是练习编程时长两年半的个人练习生昆工第一ikun，咋们明天见。