嵌入式LINUX_C基础08

1.文件的基本操作1.1使用fcntl函数实现文件锁的功能包含头文件unistd.h，fcntl.h功能：（1）复制文件描述符（了解）；（2）操作文件描述符标识的功能（了解，少用）；（3）操作文件按状态标志的功能（了解）;（4）实现建议锁的功能（掌握）；格式：int fcntl（int fd，int cmd，…/*arg*/)；注意：第一个参数：文件操作符，指定要操作的文件；第二个参数：具体操作命令，即执行何种操作；(了解)F_DUPFD--寻找一个大于等于arg参数最小并且可用的文件描述符来作为参数fd的副本，与dup2不同在于，不会强制解除已经占用的文件描述符；(了解)F_GETFD/F_SETFD--获取/设置文件描述符的标志；(了解)F_GETFL/F_SETFL--获取/设置文件的状态标志（如O_WRONLY,O_RDWR等）;F_GETLK/F_SETLK/F_SETLKW--获取/设置/延迟设置建议锁；第三个参数：可变长参数，是否需要取决于cmd；如果实现建议锁功能时，该参数是一个指向以下结构体类型的指针，结构体类型如下：struct flock {...short l_type; （锁类型）: F_RDLCK,（读锁）F_WRLCK,（写锁）F_UNLCK ；（解锁）short l_whence; 锁的起始位置：SEEK_SET, SEEK_CUR, SEEK_ENDoff_t l_start; 所得起始位置的偏移量off_t l_len; 锁定的字节数pid_t l_pid; 加锁的进程号（F_GETLK only)...};返回值：F_DUPFD--成功返回新的文件的描述符；F_GETFD--成功返回文件描述符的标志；F_GETFL--成功返回文件状态标志；其他命令成功返回0；所有命令失败都返回-1，并设置errno；（1）使用F_SETLCK作为函数的第二个参数如果锁的类型是：F_RDLCK,F_WRLCK时，实现加锁的功能；如果锁的类型是：F_UNLCK时，实现解锁的功能；如果文件中已经存在相互冲突的锁，则加锁失败。

****使用fcntl函数给文件a.txt中的前10个字节加写锁，占用20秒之后再关闭文件，文件中的内容是：good good study,day day up!*******************************#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<unistd.h>#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>#include<string.h>int main(){char arr[]="Good good study,day day up!";//创建或打开一个文件int fd=open("a.txt",O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC,0664);if(-1==fd){perror("open");exit(-1);}printf("文件打开成功\n");//写入文件int res=write(fd,arr,strlen(arr));if(-1==res){perror("write");exit(-1);}printf("文件写入成功\n");//准备一把写锁struct flock lock;lock.l_type=F_WRLCK;lock.l_whence=SEEK_SET;lock.l_start=0;lock.l_len=10;lock.l_pid=0;//为文件上锁res=fcntl(fd,F_SETLK,&lock);if(-1==res){perror("fcntl");exit(-1);}printf("加锁成功，正在关闭文件...\n");//进程占用sleep(20);//关闭文件,文件锁自动释放res=close(fd);if(-1==res){perror("close");exit(-1);}printf("文件成功关闭\n");return 0;}****测试文件在加锁的情况下能否写入*****************************************#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<unistd.h>#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>int main(){//1.打开文件int fd=open("a.txt",O_WRONLY);if(-1==fd){perror("open");exit(-1);}printf("成功打开文件\n");//2.写入内容int res=write(fd,"NARUKAKA",9);if(-1==res){perror("write");exit(-1);}printf("成功写入数据，共写入%d字节\n",res);//3.关闭文件res=close(fd);if(-1==res){perror("close");exit(-1);}printf("成功关闭文件\n");return 0;}//在加锁的进程未结束时，可以看到也能写入总结：由程序代码可知：文件的内容在加锁的情况下依然会被修改，也就是说文件锁并不能控制对文件的读写操作。

只能锁定其他的锁，也就是加锁之后会导致第二次加锁失败。

（读锁可以反复加）如何采用文件锁来控制对文件的读写操作？解决方案：一般来说，在执行读操作函数之前试图加读锁，在执行写操作函数之前试图加写锁，根据能否加锁来决定能否进行读写操作，从而实现文件锁影响读写操作的功能。

****测试文件在加锁的情况下能否写入********************************************#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<unistd.h>#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>int main(){//1.打开文件int fd=open("a.txt",O_WRONLY);if(-1==fd){perror("open");exit(-1);}printf("成功打开文件\n");//2.准备一把锁struct flock lock;lock.l_type=F_WRLCK;lock.l_whence=SEEK_SET;lock.l_start=0;lock.l_len=10;lock.l_pid=-1;//3.使用fcntl函数试图加锁int res=fcntl(fd,F_SETLK,&lock);if(-1==res){printf("文件以被加锁，无法执行写操作\n");}else{//4.根据fcntl函数的结果，判断是否写入内容res=write(fd,"NARUKAKA",9);if(-1==res){perror("write");exit(-1);}printf("成功写入数据，共写入%d字节\n",res);}//5.关闭文件res=close(fd);if(-1==res){perror("close");exit(-1);}printf("成功关闭文件\n");return 0;}//在加锁的进程未结束时，可以看到没有写入释放锁的方法：a．使用close函数关闭文件/进程结束时会自动释放相关的文件锁；b．将锁的类型修改为：F_UNLCK，使用fcntl函数重新设置即可；****使用F_UNLCK来实现解锁的功能**********************************************#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<unistd.h>#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>int main(){//1.打开文件a.txtint fd=open("a.txt",O_RDWR);if(-1==fd){perror("open");exit(-1);}printf("文件打开成功\n");//2.准备一把锁struct flock lock;lock.l_type=F_WRLCK;lock.l_whence=SEEK_SET;lock.l_start=0;lock.l_len=10;lock.l_pid=-1;//3.使用fcntl函数给文件加锁int res=fcntl(fd,F_SETLK,&lock);if(-1==res){perror("fcntl");exit(-1);}printf("加锁成功，开始使用文件\n");//4.模拟占用20秒sleep(20);printf("使用文件结束，开始解锁...\n");//5.使用F_UNLCK来实现解锁lock.l_type=F_UNLCK;res=fcntl(fd,F_SETLK,&lock);if(-1==res){perror("fcntl");exit(-1);}printf("解锁成功，暂时不关闭文件\n");//6.模拟占用20秒sleep(20);printf("占用文件结束，下面开始关闭文件\n");//7.关闭文件a.txtres=close(fd);if(-1==res){perror("close");exit(-1);}printf("文件已经成功关闭\n");return 0;}（2）使用F_SETLKW作为函数的第二个参数功能与F_SETLK类似，所不同的是如果文件中已经有冲突的锁，则并不是返回加锁失败，而是一直进行阻塞状态，知道可以加上锁时立即加锁加上为止。