open函数簇与fopen函数簇区别和用法

文章目录

• 1 前言
• 2 open与fopen区别
• • 2.1 标准不同
  • 2.2 层次不同
  • 2.3 适用对象不同（返回值不同）
  • 2.4 缓冲区
  • 2.5 效率不同
• 3 使用方法
• • 3.1 open
  • 3.2 fopen

1 前言

  linux系统下，一切皆文件！除常规文件外，linux把外设、IPC等都以“文件”形式存在，并能使用文件的访问接口（open、read、write）。linux下有7类文件，包括：常规文件、目录文件、字符设备文件、块设备文件、命名管道、套接字、软链接。linux下访问一个文件，可以通过open函数簇或者fopen函数簇访问。

2 open与fopen区别

  open、fopen都可用于打开一个文件，两者在定义、使用方式、使用场景、使用效率等方面存在一定的区别。

  与open同一类簇的函数还有如下函数，它们与open具有相同或者基本相同的特点和使用特性。

open、close、read、write、getc、getchar、putc、putchar 

fopen、fclose、fread、fwrite、fgetc、fgetchar、fputchar、fputc、fputs、freopen、
fseek、ftell、rewind

2.1 标准不同

• open函数簇是系统函数，不同系统不具备可移植性
• fopen函数簇是ANSI标准C库函数，具备良好的可移植性

2.2 层次不同

• open函数簇属于低级IO
• fopen函数簇属于高级IO

2.3 适用对象不同（返回值不同）

• open函数簇用于设备文件，返回值是一个文件描述符（句柄）
• fopen函数簇用于普通文件，返回值是一个指向文件结构的指针

2.4 缓冲区

• open函数簇无缓存，属于“无缓存文件系统”
• fopen函数簇带有缓存，属于“缓存文件系统”

注：
缓存文件系统：访问文件过程数据都需经过一个“缓存内存区”；对于写过程，数据流方向是：用户 > 缓存 > 磁盘文件；对于读过程，数据流方向是：磁盘文件 > 缓存 > 用户。缓冲文件系统是借助文件结构体指针来对文件进行管理，通过文件指针来对文件进行访问，支持访问字符、二进制类型文件。
非缓存文件系统：非缓存文件系统依赖于操作系统，由操作系统管理文件访问，属于系统级别IO，不支持文件结构体指针，只能访问二进制类型文件。

2.5 效率不同

• 对于随机访问文件，open函数簇比fopen效率高
• 对于顺序访问，fopen函数簇比open效率高

  因为，fopen函数簇存在缓存，相比open函数簇直接访问，减少低速IO访问过程频繁在用户态和内核态间切换（open函数簇每次访问文件都需经过用户态和内核态切换），提高访问效率。

3 使用方法

3.1 open

int open(const char *path, int access, int mode);

• path，待访问文件名称（包括路径）
• access，访问模式

• mode，创建文件时指定属性，在access参数存在O_CREAT有效

• 返回值，成功返回文件描述符（句柄）；失败返回-1，错误码存于error中，常见错误码如下

EEXIST    参数path所指的文件已存在，却使用了O_CREAT和O_EXCL标志位
EACCESS   参数path所指的文件不符合所要求测试的权限
EROFS     文件只读
EFAULT    参数path指针超出可存取内存空间
EINVAL    参数mode不正确
ENAMETOOLONG    参数path长度超出
ENOTDIR   参数path不是一个有效目录
ENOMEM    核心内存不足
ELOOP     参数path有过多符号连接问题
EIO       I/O存取错误

3.2 fopen

FILE *fopen(char *filename, char *mode);

• filename，文件名称
• mode，访问模式，字符串类型

• 返回值，成功返回文件结构指针；失败返回NULL

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