UNIX系统接口-ai game programming wisdom

第8章UNIX系统接口UNIX操作系统通过一系列的系统调用提供服务，这些系统调用实际上是操作系统内的函数，它们可以被用户程序调用。本章将介绍如何在C语言程序中使用一些重要的系统调用。如果读者使用的是UNIX，本章将会对你有直接的帮助，这是因为，我们经常需要借助于系统调用以获得最高的效率，或者访问标准库中没有的某些功能。但是，即使读者是在其它操作系统上使用C语言，本章的例子也将会帮助你对C语言程序设计有更深入的了解。不同系统中的代码具有相似性，只是一些细节上有区别而已。因为ANSI C标准函数库是以UNIX系统为基础建立起来的，所以，学习本章中的程序还将有助于更好地理解标准库。本章的内容包括3个主要部分，输入／输出、文件系统和存储分配。其中，前两部分的内容要求读者对UNIX系统的外部特性有一定的了解。第7章介绍的输入／输出接口对任何操作系统都是一样的。在任何特定的系统中，标准库函数的实现必须通过宿主系统提供的功能来实现。接下来的几节将介绍UNIX系统中用于输入和输出的系统调用，并介绍如何通过它们实现标准库。 8.1.文件描述符在UNIX操作系统中，所有的外围设备（包括键盘和显示器）都被看作是文件系统中的文件，因此，所有的输入／输出都要通过读文件或写文件完成。也就是说，通过一个单一的接口就可以处理外围设备和程序之间的所有通信。通常情况下，在读或写文件之前，必须先将这个意图通知系统，该过程称为打开文件。如果是写一个文件，则可能需要先创建该文件，也可能需要丢弃该文件中原先已存在的内容。系统检查你的权力（该文件是否存在？是否有访问它的权限？），如果一切正常，操作采统将向程序返回一个小的非负整数，该整数称为文件描述符。任何时候对文件的输入／输出都是通过文件描述符标识文件，而不是通过文件名标识文件。（文件描述符类似于标准库中的文件指针或MS-DOS中的文件句柄。）系统负责维护已打开文件的所有信息，用户程序只能通过文件描述符引用文件，因为大多数的输入／输出是通过键盘和显示器来实现的，为了方便起见，UNIX对此做了特别的安排。当命令解释程序（即“shell”）运行一个程序的时候，它将打开3个文件，对应的文件描述符分别为0，1，2，依次表示标准输入，标准输出和标准错误。如果程序从文件0中读，对1和2进行写，就可以进行输／输出而不必关心打开文件的问题。程序的使用者可通过重定向程序的I/O： prog 输出文件名这种情况下，shell把文件描述符0和1的默认赋值改变为指定的文件。通常，文件描述符2仍与显示器相关联，这样，出错信息会输出到显示器上。与管道相关的输入／输出也有类似的特性。在任何情况下，文件赋值的改变都不是由程序完成的，而是由shell完成的。只要程序使用文件0作为输入，文件1和2作为输出，它就不会知道程序的输入从哪里来，并输出