我們都知道linux下所有裝置都是以檔案存在的，所以當我們需要用到這些裝置的時候，首先就需要開啟它們，下面我們來詳細瞭解一下檔案I/O操作。

用到的檔案I/O有以下幾個操作：開啟檔案、讀檔案、寫檔案、關閉檔案等，對應用到的函式有：open、read、write、close、lseek（檔案指標偏移）

檔案描述符：對於核心而言，所有開啟的檔案都通過檔案按描述符引用。檔案描述符是一個非負整數。
                      當開啟一個現有檔案或者建立一個新檔案時，核心向程序返回一個檔案描述符。
                      當讀、寫一個檔案時，使用open/creat返回的檔案描述符標識該檔案，將其作為引數傳送給read或write。

linux系統下檔案描述符0是標準輸入，1是標準輸出，2是標準出錯，所以一般開啟檔案的時候檔案描述符都是從3開始。 這裡read和write是不能格式化讀取和寫入，如果想了解檔案怎麼格式化讀取和寫入的話，可以看看我以前寫的一篇隨筆。

一、開啟檔案
 （1）標頭檔案
       #include <sys/types.h>
       #include <sys/stat.h>
       #include <fcntl.h>

 （2）函式原型    int open(const char *pathname, int flags);

      引數：
      a、pathname：開啟或者建立的檔名字,如
 
"text"
      
      b、 flags：
         O_RDONLY:只讀開啟
         O_WRONLY：只寫開啟
         O_RDWR：讀、寫開啟
         O_CREAT：若此檔案不存在則建立它，使用O_CREAT時後面要跟檔案的訪問許可權位，如O_CREAT,0777
         O_APPEND:每次寫時都追加到檔案的尾端
         O_EXCL ：如果同時指定了O_CREAT，而檔案已經存在，則出錯，用此可以測試一個檔案是否
                  存在，如果不存在，則建立此檔案，這使測試和建立兩者成為一個原子操作
         O_DSYNC：使每次write等待物理I
 
/O操作完成，但是如果該寫操作並不影響讀取剛寫入的
                  資料，則不需等待檔案屬性被更新
         O_NONBLOCK ：如果path引用的是一個FIFO、一個塊特殊檔案或一個字元特殊檔案，則
                      此選項為檔案的本次開啟操作和後續的I/O操作設定非阻塞方式
         O_NOCTTY：如果path引用的是  終端裝置，則將該裝置分配為此程序的控制終端
         O_SYNC:使每次write要等待物理I/O操作完成，包括有該write引起的檔案屬性更新所需的I/O
         O_TRUNC：如果檔案存在，並且是常規檔案而且以讀寫或者只寫開啟，則將其長度截斷為0，
                  如果檔案是FIFO或終端裝置檔案，O_TRUNC標誌被忽略，否則O_TRUNC不明確
         O_DIRECTORY：如果pathname引用的不是目錄，則出錯

（3）返回值：
     成功：檔案描述符
     失敗：-1     
        
二、讀取檔案
（1）標頭檔案  #include <unistd.h>

（2）函式原型   ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
     引數：
     a、fd：呼叫open後返回的檔案描述符
     b、buf：用來存放從檔案中讀到的資料的緩衝區
     c、count：讀取的位元組數
     
（3）返回值：
     成功：讀到的位元組數，如果讀到檔案尾端，則返回0
     失敗：-1
     
三、寫資料
（1）標頭檔案 #include <unistd.h>

（2）函式原型   ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
     引數:
     a、fd：呼叫open後返回的檔案描述符
     b、buf：從來存放資料的緩衝區
     c、count：寫入資料的位元組數

（3）返回值：
     成功：返回已寫的位元組數
     失敗：-1
     
四、關閉檔案
（1）標頭檔案  #include <unistd.h>

（2）函式原型  int close(int fd);
     引數：
     a、fd：呼叫open後返回的檔案描述符

  
五、檔案偏移
 （1）標頭檔案  #include <sys/types.h>
              #include <unistd.h>

 （2）函式原型   off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
      引數：
      a、fd：呼叫open後返回的檔案描述符
      b、offset  和引數whence有關，通常設定為0 （according  to  thedirective whence as follows）
      c、whence：
         SEEK_SET: 將檔案的偏移量設定為距檔案開始處offset個位元組
         SEEK_CUR：將檔案的偏移量設定為其當前值加offset個位元組，offset可為正或負
         SEEK_END: 將檔案的偏移量設定為檔案長度加offset，offset可為正或負
         
（3）返回值：
     成功：返回新的檔案偏移量
     失敗：-1

下面是程式碼：

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

#define PATHNAME "text.txt"
#define LENGTH 4096

void error(char *name) //錯誤提示
{
    perror(name);
    exit(1);
}

int main(int argc,char *argv[])
{
    
    int fd ; //存放檔案描述符
    int size1; //讀操作時的返回值
    int size; //寫操作時的返回值
    int offset; //檔案偏移量
        
    //開啟檔案
    /*O_REWR表示已讀寫許可權開啟檔案，O_CREAT表示如果檔案不存在則建立
    *建立的新檔案的許可權為0777，即是可讀可寫可執行，O_APPEND表示
    *寫入資料時從檔案尾端寫入*/
    if((fd = open(PATHNAME,O_RDWR|O_CREAT|O_APPEND,0777)) == -1)       
    {
        error("open");
    }        
    
    
    char buf[LENGTH];
    bzero(buf,sizeof(buf));
    
    //從檔案中讀取資料
    if((size1 = read(fd,buf,sizeof(buf))) == -1)
    {
        error("read");
    }
    
    printf("%s\n",buf);
  
  
   char buf1[LENGTH] = "小世界";
   //寫入資料到檔案中
   if((size = write(fd,buf1,sizeof(buf))) == -1)
   {
       error("write");
   }

    char buf3[LENGTH] = "hello world";
    if((size = write(fd,buf3,sizeof(buf3))) == -1)
    {
        error("write");
    }
    
    //因為寫入資料到檔案中的時候已經把檔案指標偏移到檔案尾端了，所以要重新把檔案指標偏移到檔案頭，方便下面的讀操作
    if((offset = lseek(fd,0,SEEK_SET)) == -1)
    {
        error("lseek");
    }
    
    bzero(buf,sizeof(buf));
    if((size1 = read(fd,buf,sizeof(buf))) == -1)
    {
        error("read");
    }
    printf("%s\n",buf);
    
    //關閉檔案
    close(fd);
    return 0;
}

 這是我在ubuntu上執行的結果，但是有個奇怪的地方就是我在Windows下開啟檔案的時候沒有看到後面寫進去的內容，而且出現亂碼，在ubuntu下用cat命令卻能看到檔案中的全部內容，並且沒有亂碼

• 用cat命令開啟檔案
• 
• 終端輸出
• 
• windowns下開啟
•