open()

beyes

open() 函数用来打开和创建一个文件或设备，属于系统调用。这个系统调用在进程和文件之间建立一条连接，这个连接被称为文件描述符。

文件描述符就像一条由进程通向内核的管道：

Quote:
[blockquote]
文件------>内核------>系统调用(使用了文件描述符)------>进程
[/blockquote]

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open 的基本用法：

目标：     打开一个文件

头文件：   #include <fcntl.h>; #include <sys/stat.h>; #include <sys/types.h>;
(严格的说，在遵从 POSIX 标准的系统里使用 open 并不需要包含 sys/types.h 和 sys/stat.h,但在一些 UNIX 系统里是必须)

函数原型： int fd = open(char *name,int how)
           int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode)

参数：     name   文件名
           how    (以下几种打开类型)

O_RDONLY  只读方式打开文件 

O_WRONLY  只写方式打开文件

O_RDWR    读写方式打开文件

O_CREAT   如果该文件不存在，就创建一个新文件，并用第三个参数(mode)为其设定权限

O_EXCL    如果 O_CREAT 文件存在，则可返回错误消息。这个参数可测试文件是否存在

O_NOCTTY  如果文件为终端，那么终端不可以作为调用 open()系统函数的那个进程的控制终端

0_TRUNC   如果文件已经存在，并且以只读或只写成功打开，那么会先删除文件中原有数据

0_APPEND  以添加方式打开文件，在打开文件的同时，文件指针指向文件的末尾

返回值：   －1      遇到错误
           int      成功返回(返回文件描述符)

在 open() 函数中，how 参数可通过 "|" 组合构成，但前 3 个参数不能互相组合。

在 /usr/include/bits/fcntl.h 中有定义上面的 how 参数，如下所示：
Quote:

/* open/fcntl - O_SYNC is only implemented on blocks devices and on files
   located on an ext2 file system */
#define O_ACCMODE       0003
#define O_RDONLY         00
#define O_WRONLY         01
#define O_RDWR             02
#define O_CREAT           0100    /* not fcntl */
#define O_EXCL           0200    /* not fcntl */
#define O_NOCTTY       0400    /* not fcntl */
#define O_TRUNC          01000    /* not fcntl */
#define O_APPEND      02000
#define O_NONBLOCK      04000
#define O_NDELAY    O_NONBLOCK
#define O_SYNC         010000
#define O_FSYNC         O_SYNC
#define O_ASYNC         020000

beyes

如果打开成功，open 就返回新的文件描述符(总是一个非负整数)；如果失败则返回 -1，这时 open 也会设置全局变量 errno 以说明读取失败的原因。

新的文件描述符，总是一个未被使用的最低的描述符--这个特性在一些环境里相当有用。例如，如果一个程序关闭了它的标准输出，然后再次调用 open ，那么文件描述符 1 将被再次使用，并且标准输出也有效地重定向到一个不同的文件和设备。

由 POSIX 标准化的还有一个 creat 调用，但这并不是经常使用。creat 不仅创建文件，并且还打开它。这相当于调用设置了
O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC 的 oflags 。

任何一个运行的程序一次性打开的文件数是有限制的。这个限制是常数 OPEN_MAX，通常定义在 limits.h 中。这个常数根据系统的不同也会有所不一样。但 POSIX 要求这个数至少是 16 。在 linux ，这个限制可能在运行时被改变，所以 OPEN_MAX 不是一个常数，典型的一般从 256 起。

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文件锁：

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>

int main()
{
    int file_desc;
    int save_errno;

    file_desc = open("/tmp/LCK.test", O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL, 0444);
    if(file_desc == -1) {
        save_errno = errno;
        printf("Open failed with error %d\\n", save_errno);
    }
    else {
        printf("Open succeeded\\n");
    }
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

说明：
第一次运行这个程序时，成功创建了文件：/tmp/LCK.test 。
第二次运行程序时，失败，并返回错误代码 17，它指的是 EEXIST，表示要创建的文件已经存在了。错误号定义在 errno.h 中。
两次的运行输出：

beyes@linux-beyes:~/C> ./lock1.exe
Open succeeded
beyes@linux-beyes:~/C> ./lock1.exe
Open failed with error 17
beyes@linux-beyes:~/C> cat lock1.c

beyes

int open(const char *path, int oflags, mode_t mode);

open 建立一个访问文件或者设备的路径。如果成功，则返回文件的描述符，这个描述符可以被其后的 read write中以及起他的系统 call中使用。这个文件描述符是独一无二的，它不能被其它运行着的进程分享。如果两个程序同时打开一个文件，他们则各自维护自己的文件描述符。如果它们两个都写这个文件，他们将在各自停止的地方继续写。它们的数据不会穿插，但其中的一个会覆盖掉另外一个--但从读或写这个文件时，每一个程序都会保持自己的读写状态到自己退出读写状态。(比如写，两个都同时写，一个写完了保存退出后，另一个还没退出，直到退出时，会有类似“文件已经被改变，是否覆盖”的提示。)当然，如果希望没有不希望的冲突，那么可以使用文件锁来进行保护。

要打开的文件或者设备名被当作参数（path)进行传递； oflags 参数用来说明在打开文件时所要采取的动作。

oflags 被指定为一个强制文件访问模式和其它可选模式的连接标志。open 调用必须指定一个文件访问模式！(见上帖)

beyes

open() 返回的文件描述符一定是最小的未用的文件描述符。

由于一个进程在启动时自动打开了0，1，2三个文件描述符，因此，一般的运行一个程序去打开一个文件返回的文件描述符就为 3。

对于正常的一个简单的输入输出的程序：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int input;
    printf("input a integer: ");
    scanf("%d", &input);
    printf("%d\\n", input);
    return 0;
}

输入输出：

beyes@linux-beyes:~/C> ./open2.exe
input a integer: 88
88

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如果在程序中一开始就关闭了 0 文件描述符会怎么样呢？

#include <stdio.h>
int main()
{
    int input;
        close(0);   /* 关闭标准输入 */
    printf("input a integer: ");
    scanf("%d", &input);
    printf("%d\\n", input);
    return 0;
}

程序输出：

beyes@linux-beyes:~/C> ./open2.exe
input a integer: -1208172000

由此可见，已经无法正常输入！
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如果关闭标准输出：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int input;
        close(1);   /* 关闭标准输入 */
    printf("input a integer: ");
    scanf("%d", &input);
    printf("%d\\n", input);
    return 0;
}

那么容易看到，printf()  函数已经无法打印内容到屏幕了。
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那么在应用 open() 例子中，先关闭掉标准输入( 关闭 0 文件描述符)，看看怎么样：

#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
int main()
{
    int file_desc;
    close(0);
    file_desc = open("test.txt", O_RDWR | O_CREAT, 0666);
   
    printf("The file descriptor is: %d\\n", file_desc);   

    return 0;
}

程序输出：

beyes@linux-beyes:~/C> ./open2.exe
The file descriptor is: 0

有此可见，创建新文件后，返回了 0 文件描述符，因为 0 这里被关闭后变成未用的当然也是最小的。
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