一、read 函數(shù)基礎(chǔ)用法
read 函數(shù)是 Linux 系統(tǒng)中的一個非常常用的系統(tǒng)調(diào)用函數(shù),其定義如下:
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
其中,
fd
:文件描述符,代表我們要讀取的文件,可以是標(biāo)準輸入、標(biāo)準輸出、標(biāo)準錯誤輸出、普通文件或者其他類型的文件。
buf
:讀取數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)的地址。
count
:要讀取的字節(jié)數(shù)。
read 函數(shù)的返回值為實際讀取到的字節(jié)數(shù),如果返回值為 0,表示讀取到文件末尾,如果返回值為 -1,表示讀取錯誤。
下面是一個簡單的 read 函數(shù)的示例:
// 從標(biāo)準輸入中讀取數(shù)據(jù)
#include
#include
int main() {
char buffer[1024];
ssize_t size = read(STDIN_FILENO, buffer, sizeof(buffer));
printf("讀取到 %ld 字節(jié)的數(shù)據(jù):\n%s", size, buffer);
return 0;
}
上面的程序從標(biāo)準輸入中讀取數(shù)據(jù),然后將讀取到的數(shù)據(jù)輸出到標(biāo)準輸出中。
二、read 函數(shù)返回值處理
read 函數(shù)是一個阻塞函數(shù),如果我們嘗試讀取的文件當(dāng)前沒有數(shù)據(jù)可讀,那么 read 函數(shù)會進行阻塞,直到有數(shù)據(jù)可讀。
下面是一個在網(wǎng)絡(luò)編程中常見的使用 read 函數(shù)的示例,我們需要從 socket 中讀取數(shù)據(jù):
#include
#include
#include
int main() {
int sockfd;
char buffer[1024];
ssize_t size = read(sockfd, buffer, sizeof(buffer));
if (size == 0) {
printf("連接關(guān)閉\n");
} else if (size < 0) {
perror("讀取數(shù)據(jù)失敗");
exit(EXIT_FAILURE);
} else {
printf("讀取到 %ld 字節(jié)數(shù)據(jù):%s\n", size, buffer);
}
return 0;
}
在上面的代碼中,我們讀取了一個 sockfd 代表的 socket 的數(shù)據(jù)。如果 read 函數(shù)返回 0,表示連接已經(jīng)關(guān)閉,我們需要關(guān)閉 socket;如果返回 -1,說明讀取錯誤,我們需要打印 perror 中的錯誤信息;否則就說明讀取到了數(shù)據(jù),我們需要處理讀取到的數(shù)據(jù)。
三、read 函數(shù)的非阻塞模式
read 函數(shù)的阻塞模式在網(wǎng)絡(luò)編程中經(jīng)常會帶來一些問題,比如當(dāng)我們需要同時處理多個連接的時候,如果有一個連接出現(xiàn)了阻塞,那么整個程序都會被阻塞。
因此,我們需要使用非阻塞模式的 read 函數(shù)。
下面是一個使用非阻塞模式讀取數(shù)據(jù)的示例:
#include
#include
#include
int main() {
int sockfd;
char buffer[1024];
int flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0);
if (flags < 0) {
perror("獲取文件描述符標(biāo)志位失敗");
exit(EXIT_FAILURE);
}
fcntl(sockfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);
ssize_t size = read(sockfd, buffer, sizeof(buffer));
if (size == 0) {
printf("連接關(guān)閉\n");
} else if (size < 0) {
if (errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK) {
printf("沒有數(shù)據(jù)可讀\n");
} else {
perror("讀取數(shù)據(jù)失敗");
exit(EXIT_FAILURE);
}
} else {
printf("讀取到 %ld 字節(jié)數(shù)據(jù):%s\n", size, buffer);
}
return 0;
}
在上面這個示例中,我們首先獲取 sockfd 的標(biāo)志位 flags,然后將其設(shè)置為非阻塞模式。
當(dāng) read 函數(shù)返回 -1 的時候,我們需要判斷 errno 是否為 EAGAIN 或者 EWOULDBLOCK,如果是這兩個錯誤碼,說明當(dāng)前沒有數(shù)據(jù)可讀,我們需要稍后再試;否則說明出現(xiàn)了其他的錯誤,需要立即退出程序。
四、read 函數(shù)與寫入操作的錯誤處理
當(dāng)我們使用 read 函數(shù)讀取數(shù)據(jù)時,常常需要將讀取到的數(shù)據(jù)寫入到其他文件中。下面是一個簡單的將數(shù)據(jù)從一個文件中讀取出來,然后寫入到另一個文件中的示例:
#include
#include
int main() {
char buffer[1024];
ssize_t size;
int infd = open("input.txt", O_RDONLY);
if (infd == -1) {
perror("打開文件時出現(xiàn)錯誤");
exit(EXIT_FAILURE);
}
int outfd = open("output.txt", O_WRONLY | O_CREAT, 0644);
if (outfd == -1) {
perror("打開文件時出現(xiàn)錯誤");
exit(EXIT_FAILURE);
}
while ((size = read(infd, buffer, sizeof(buffer))) > 0) {
if (write(outfd, buffer, size) != size) {
perror("寫入數(shù)據(jù)時出現(xiàn)錯誤");
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
if (size < 0) {
perror("讀取文件時出現(xiàn)錯誤");
exit(EXIT_FAILURE);
}
close(infd);
close(outfd);
return 0;
}
在這個程序中,我們首先打開了兩個文件,然后從 input.txt 文件中讀取數(shù)據(jù),將其寫入到 output.txt 文件中。
當(dāng) read 函數(shù)返回錯誤時,我們需要打印 perror 中的錯誤信息,并立即退出程序。
當(dāng) write 函數(shù)寫入的字節(jié)數(shù)不等于我們要寫入的字節(jié)數(shù)時,說明寫入錯誤,同樣需要立即退出程序。
五、小結(jié)
在本文中,我們詳細解析了 Linux 系統(tǒng)中一個非常常用的系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)——read 函數(shù)。我們從基礎(chǔ)用法、返回值處理、非阻塞模式、錯誤處理等多個方面對 read 函數(shù)進行了闡述。
希望這篇文章能夠幫助你更好地理解和使用 read 函數(shù)。如果你想深入了解 Linux 系統(tǒng)編程,我也歡迎你來閱讀我的其他文章。