linux系统编程之文件与io(五)

上一节中已经学习了文件描述符的复制,复制方法有三种,其中最后一种fcntl还并未使用到,关于这个函数,不光只有复制文件描述符的功能,还有其它一些用法,本节就对其进行一一剖析:

linux系统编程之文件与io(五)

fcntl常用操作:

linux系统编程之文件与io(五)

这里,我们将上节当中用dup或dup2实现复制文件描述符改用fcntl,程序如下:

linux系统编程之文件与io(五)

先将test2.txt的内容清空,以便进行测试,编译运行:

linux系统编程之文件与io(五)

linux系统编程之文件与io(五)

通过man来查看下它的说明:

linux系统编程之文件与io(五)

【说明:关于这一的操作命令,等之后学到进程时再来学习,先这边记录一下】

linux系统编程之文件与io(五)

上一节也有介绍过,先回顾一下都有哪些状态标志:

linux系统编程之文件与io(五)

也就是说,通过这个命令,能更改文件状态标志,说来有些难理解,下面以实例代码来进行一一说明:

linux系统编程之文件与io(五)

编译运行:

linux系统编程之文件与io(五)

当输入内容时,read才读取完,并打印出输入的内容:

linux系统编程之文件与io(五)

这时本来的文件状态,但是,可以fcntl函数,来改变这种阻塞状态为非阻塞状态,如下:

linux系统编程之文件与io(五)

具体代码:

#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#define ERR_EXIT(m) \
do \
{ \
perror(m); \
exit(EXIT_FAILURE); \
} while()
int main(int argc, char *argv[])
{
char buf[] = {};
int ret;
int flags;
flags = fcntl(0, F_GETFL, 0);//通过F_GETFL来获得标准输入的状态
if (flags == -1)
ERR_EXIT("fcntl get flag error"); ret = fcntl(0, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);//通过F_SETFL来改变文件的状态为非阻塞0_NONBLOCK,但是为了保留其它状态,所以设置之前需获得状态,再进行与操作
if (ret == -1)
ERR_EXIT("fcntl set flag error"
); ret = read(, buf, );
if (ret == -)
ERR_EXIT("read error"); printf("buf=%s\n", buf);
return ;
}

编译运行:

linux系统编程之文件与io(五)

实际上,对于上面这个错误,对应的错误代码是:

linux系统编程之文件与io(五)

注意:在设置状态时,一定得先用F_GETFL获取状态,然后再去用F_SETFL去设置,因为我们只想设置非阻塞的状态,对于其它状态如:写状态,读状态等想保留
关于上面这段设置状态的代码,可以进行封装,以便进行复用,如下:

#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h> #include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h> #define ERR_EXIT(m) \
do \
{ \
perror(m); \
exit(EXIT_FAILURE); \
} while() void set_flag(int fd, int flags);//设置文件状态标志函数声明 int main(int argc, char *argv[])
{
char buf[] = {};
int ret; set_flag(, O_NONBLOCK);//这时,经过代码封装之后,代码就显得比较干净了 ret = read(, buf, );
if (ret == -)
ERR_EXIT("read error"); printf("buf=%s\n", buf);
return ;
}

//设置文件状态标志
void set_flag(int fd, int flags)
{
int val;
val = fcntl(fd, F_GETFL, 0);
if (val == -1)
ERR_EXIT("fcntl get flag error");
val |= flags;
if (fcntl(fd, F_SETFL, val) < 0)
ERR_EXIT("fcntl set flag error");
}

linux系统编程之文件与io(五)

另外,我们还可以封装一个清除文件状态标志的函数,跟设置很类似,如下:

#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h> #include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h> #define ERR_EXIT(m) \
do \
{ \
perror(m); \
exit(EXIT_FAILURE); \
} while() void set_flag(int fd, int flags);
void clr_flag(int fd, int flags);//清除文件状态标志函数声明 int main(int argc, char *argv[])
{
char buf[] = {};
int ret; set_flag(, O_NONBLOCK);
clr_flag(, O_NONBLOCK);//清除了非阻塞的状态标记,也就是等于最终还是阻塞状态 ret = read(, buf, );
if (ret == -)
ERR_EXIT("read error"); printf("buf=%s\n", buf);
return ;
} void set_flag(int fd, int flags)
{
int val;
val = fcntl(fd, F_GETFL, );
if (val == -)
ERR_EXIT("fcntl get flag error");
val |= flags;
if (fcntl(fd, F_SETFL, val) < )
ERR_EXIT("fcntl set flag error");
}

//清除文件状态标志
void clr_flag(int fd, int flags)
{
int val;
val = fcntl(fd, F_GETFL, 0);
if (val == -1)
ERR_EXIT("fcntl get flag error");
val &= ~flags;
if (fcntl(fd, F_SETFL, val) < 0)
ERR_EXIT("fcntl set flag error");
}

编译运行:

linux系统编程之文件与io(五)

提示:设置状态中的:val |= flags;和清除状态中的:val &= ~flags;是怎么一回事,可以看一下C程序中的位操作,这个也可以参考:http://www.cnblogs.com/webor2006/p/3440026.html

linux系统编程之文件与io(五)

linux系统编程之文件与io(五)

先来解释一下结构体字段:

linux系统编程之文件与io(五)

linux系统编程之文件与io(五)

linux系统编程之文件与io(五)

说了这么多,可能还是有点不是很好理解,下面以实际代码来进行说明:

#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h> #include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h> #define ERR_EXIT(m) \
do \
{ \
perror(m); \
exit(EXIT_FAILURE); \
} while() int main(int argc, char *argv[])
{
int fd;
fd = open("test2.txt", O_CREAT | O_RDWR | O_TRUNC, );
if (fd == -)
ERR_EXIT("open error"); struct flock lock;
memset(&lock, 0, sizeof(lock));
lock.l_type = F_WRLCK;//加上排它锁
lock.l_whence = SEEK_SET;
lock.l_start = 0;
lock.l_len = 0;
if (fcntl(fd, F_SETLK, &lock) == )
{
printf("lock success\n");
printf("press any key to unlock\n");
getchar();
lock.l_type = F_UNLCK;//释放锁
if (fcntl(fd, F_SETLK, &lock) == )
printf("unlock success\n");
else
ERR_EXIT("unlock fail");
}
else
ERR_EXIT("lock fail");
return ;
}

编译运行:

linux系统编程之文件与io(五)

linux系统编程之文件与io(五)

实际上,上面出错的错误代码也是EAGAIN,查看一下fcntl函数:

linux系统编程之文件与io(五)

注意:如果要给文件加读锁,则文件需要有读的权限;如果要给文件写写锁,则文件也需要有写的权限

另外,设置文件锁,还有另外一种操作命令:F_SETLKW,它跟F_SETLK有啥区别呢?且看下代码:

linux系统编程之文件与io(五)

编译运行:

linux系统编程之文件与io(五)

linux系统编程之文件与io(五)

总结:F_SETLK设置锁时,如果进程没有成功设置上锁,则会立马给出错误提示;F_SETLKW设置锁时,如果进程没有成功设置上锁,会阻塞,类似于线程的同步一样,当对方的锁释放时,则才可以对文件进行上锁】

另外,如果想获得阻塞进程的ID,可以用F_GETLK,它会将id保存在flock结构体中的l_pid当中,关于这个,就不做实验了,比较简单,好了,关于linux系统编程中的文件/IO,就告一段落了,下回会进入linux系统编程的新的东东,下回见!

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