Linux系统IO函数lseek函数

Posted 2022-12-04 傅耳耳

Linux系统IO函数—lseek函数

1.1 lseek函数与标准C库的fseek函数

lseek函数对应标准C库中的fseek函数

查看标准C库中的fseek函数使用说明：

（shell输入）

man 3 fseek

fseek函数：

#include <stdio.h>
int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);

查看Linux系统的lseek函数使用说明：

man 2 lseek

lseek函数：

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);

<unistd.h>为UNIX系统的标准库

fseek和lseek差别：

• 第一个参数：FILE *stream 和 int fd
• 第二个参数：long 类型和 off_t 类型

off_t 为一个宏定义，可以逐步找到源码查看其底层：

1. off_t 在 <sys/types.h> 文件：

typedef __off_t off_t;

2. __off_t在 <bits/types.h> 文件：

# define __STD_TYPE		typedef
__STD_TYPE __OFF_T_TYPE __off_t;/* Type of file sizes and offsets.*/

3. __OFF_T_TYPE 在 <typesizes.h> 文件：

#define __SLONGWORD_TYPE	long int
# define __SYSCALL_SLONG_TYPE	__SLONGWORD_TYPE
#define __OFF_T_TYPE		__SYSCALL_SLONG_TYPE

off_t 底层就是 long int 类型

1.2 lseek函数详解

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);

lseek函数用来更改文件指针位置

• 参数：
  • fd：文件描述符，通过open得到，通过fd操作某个文件
  • offset：偏移量
  • whence：
    • SEEK_SET：（从文件头开始偏移）设置文件指针的偏移量
    • SEEK_CUR：（从当前位置开始偏移）设置偏移量：当前位置 + 第二个offset的值
    • SEEK_END：设置偏移量：文件的大小（文件结尾） + 第二个参数offset的值
• 返回值：返回文件指针的位置

1.3 lseek函数主要作用

1. 移动文件指针到文件头

lseek(fd, 0, SEEK_SET);

2. 获取当前文件指针的位置

lseek(fd, 0, SEEK_CUR);

3. 获取文件长度

lseek(fd, 0, SEEK_END);

4. 拓展文件的长度，当前文件10b, 110b, 增加100个字节

lseek(fd, 100, SEEK_END);

注意：要写入一个数据才有效

1.4 lseek函数实现文件拓展

编写lseek.c文件：

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

int main() 

    // 扩展文件长度，执行写操作
    int fd = open("hello.txt", O_RDWR);

    if(fd == -1) 
        perror("open");
        return -1;
    

    // 拓展文件的长度 增加100个字节
    int ret = lseek(fd, 100, SEEK_END);

    if(ret == -1) 
        perror("lseek");
        return -1;
    

    // 关闭文件
    close(fd);

    return 0;

shell编译并运行：

fuerer@fuerer-virtual-machine:~/Linux/lesson11$ gcc lseek.c -o lseek
fuerer@fuerer-virtual-machine:~/Linux/lesson11$ ./lseek
fuerer@fuerer-virtual-machine:~/Linux/lesson11$ ll
总用量 28
drwxrwxr-x  2 fuerer fuerer 4096 3月  24 11:21 ./
drwxrwxr-x 12 fuerer fuerer 4096 3月  24 11:02 ../
-rw-rw-r--  1 fuerer fuerer   12 3月  24 11:16 hello.txt
-rwxrwxr-x  1 fuerer fuerer 8432 3月  24 11:21 lseek*
-rw-rw-r--  1 fuerer fuerer 1580 3月  24 11:21 lseek.c

hello.txt文件长度并没有拓展100个字节

【原因】lseek仅仅移动指针，若想实现文件扩展，需要写入一个空数据

在执行lseek后加上写入空数据操作write(fd, " ", 1);

完整文件如下：

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

int main() 

    // 扩展文件长度，执行写操作
    int fd = open("hello.txt", O_RDWR);

    if(fd == -1) 
        perror("open");
        return -1;
    

    // 拓展文件的长度 增加100个字节
    int ret = lseek(fd, 100, SEEK_END);

    if(ret == -1) 
        perror("lseek");
        return -1;
    

    // lseek仅仅为移动指针
    // 若想真正实现拓展，要写入一个空数据
    write(fd, " ", 1);

    // 关闭文件
    close(fd);

    return 0;

再次编译运行：

fuerer@fuerer-virtual-machine:~/Linux/lesson11$ gcc lseek.c -o lseek
fuerer@fuerer-virtual-machine:~/Linux/lesson11$ ./lseek
fuerer@fuerer-virtual-machine:~/Linux/lesson11$ ll
总用量 28
drwxrwxr-x  2 fuerer fuerer 4096 3月  24 11:26 ./
drwxrwxr-x 12 fuerer fuerer 4096 3月  24 11:02 ../
-rw-rw-r--  1 fuerer fuerer  113 3月  24 11:27 hello.txt
-rwxrwxr-x  1 fuerer fuerer 8472 3月  24 11:26 lseek*
-rw-rw-r--  1 fuerer fuerer 1697 3月  24 11:26 lseek.c

hello.txt大小由 12字节 ——> 113字节

（扩展100个字节后，又写入了" "一个字节）

文件拓展功能有何用途？

下载软件使用lseek为软件提前申请好可用空间