LINUX编程实验四 Linux的文件处理.docx

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LINUX编程实验四Linux的文件处理

实验四Linux的文件处理

1.目的要求

（1）学习和掌握gcc等Linux的开发调试环境。

（2）学习并掌握Linux的文件操作。

（3）编写并实现“学生管理系统”程序。

2.实验内容

（1）文件底层系统调用实验

●使用vi将程序清单4-1和4-2的程序输入，并在当前目录下创建文件“file.in”和文件“file.out”，尽可能的使文件“file.in”大一些。

●利用gcc分别编译这两个程序，写出编译命令和执行结果；如果不成功，尝试利用gdb调试。

gcc–o4-14-1.c_____________________

gcc–o4-24-2.c_______________________________________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________

●仔细观察这两个程序，比较标准C的文件操作和Linux的系统调用open、read、write等的使用区别。

C文件系统调用fopen和fclose,fputc和fgetc进行对文件的读写，只需要指定文件名和读写方式，系统调用open,read,write等对文件进行读写，创建文件时要指定读写的权限，打开文件时，为了实现没有文件时创建文件，要加上特别的参数。

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

●按照说明重新修改程序4-2，并使用time命令察看程序执行的时间效率上有何区别。

___每次只读写一个字符时用时多，因为每次都要启动磁盘，而利用数组的程序用时少，每次读写多个字符，启动磁盘的次数减少，所以用时少。

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

●输入、编译并运行程序4-3和4-4，写出执行结果，并比较他们fseek和lseek在使用方法上的异同。

fseek使用的是FILE的指针，lseek使用的是文件描述符。

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（2）目录信息的单层浏览

●使用vi将程序清单4-5和4-6程序输入。

●利用gcc分别编译这两个程序，写出编译命令和执行结果；如果不成功，尝试利用gdb调试。

_gcc–o4-54-5.c

gcc–o4-64-6.c

___________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________

●仔细观察这两个程序，比较它们的区别。

（3）目录信息的完整浏览

●使用vi将程序清单4-7和4-8程序输入。

●利用gcc分别编译这两个程序，写出编译命令和执行结果；如果不成功，尝试利用gdb调试。

__gcc–o4-74-7.c

__gcc–o4-84-8.c

___________________________________________________________

____________________________

●仔细阅读、比较这两个程序，并写出目录浏览的算法描述。

_4-7程序不能传递参数，只能在程序内确定要浏览的目录路径，

4-8程序可以加参数_，如果没有参数，就默认为当前路径。

___________________________________________________________________4-7程序：

程序中提供浏览目录路径，调用opendir打开目录，然后进入，读取目录中文件，判断类型，如果是普通文件就输出文件名，如果是目录，就进入目录，循环调用函数，浏览文件

4-8程序：

运行程序时可以提供参数，然后浏览参数目录中的文件，如果没有提供就把当前目录当作参数，打开目录，进入目录，然后读取每项，判断文件类型，如果是目录，就循环调用浏览函数，如果是普通文件，就直接输出信息。

_________________________________________________________________________________________

（4）mmap、msync和munmap的使用

●使用vi将程序清单4-9程序输入。

●利用gcc编译程序，写出编译命令和执行结果；如果不成功，尝试利用gdb调试。

__gcc–o4-94-9.c

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

●

仔细阅读程序，并画出程序流程图。

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（5）学习并分别使用标准C的文件操作函数和Linux的系统调用创建一个对学生基本信息进行操作（插入、修改和删除）的C程序，学生基本信息以结构体的形式存储在文件stu.info中。

structstu_info的定义如下：

structstu_info{

charstu_num[12];

charname[10];

shortintsex;/*0为女生，1为男生*/

charmobile_phone[12];

};

3.主要仪器设备及软件

（1）硬件：

计算机、网络

（2）软件：

VMWareworkstation、RedHat9.0

4.附录：

程序清单

（1）程序清单4-1

#include

intmain（void）

{

charc;

FILE*in,*out;

if（（in=fopen（"file.in","r"））==NULL）

{

perror（"fileopenerror!

"）;

exit（0）;

}

out=fopen（"file.out","w"）;

while（（c=fgetc（in））!

=EOF）

fputc（c,out）;

fclose（in）;

fclose（out）;

}

（2）程序清单4-2

#include

intmain（）

{

//charblock[1024];

charc;

intin,out;

intnread;

in=open（"file.in",O_RDONLY）;

out=open（"file.out",O_WRONLY|O_CREAT,S_IRUSR|S_IWUSR）;

//将注释打开，并将两条语句的后一句注释掉，重新编译执行。

//while（（nread=read（in,block,sizeof（block）））>0）

while（（nread=read（in,&c,sizeof（c）））>0）

//write（out,block,nread）;

write（out,&c,nread）;

close（in）;

close（out）;

}

（3）程序清单4-3

#include

charbuf1[]="abcdefghij";

charbuf2[]="ABCDEFGHIJ";

voiderr_exit（char*err_s）

{

perror（err_s）;

exit

（1）;

}

intmain（void）

{

FILE*fp;

if（（fp=fopen（"hole.file","w"））==NULL）

err_exit（"fileopenfail!

"）;

if（fwrite（buf1,sizeof（buf1）,1,fp）!

=1）

err_exit（"filewritebuf1error!

"）;

if（fseek（fp,40,SEEK_SET）==-1）

err_exit（"fseekerror!

"）;

if（fwrite（buf2,strlen（buf2）,1,fp）!

=1）

err_exit（"filewritebuf2error!

"）;

fclose（fp）;

}

（4）程序清单4-4

#include

charbuf1[]="abcdefghij";

charbuf2[]="ABCDEFGHIJ";

voiderr_exit（char*err_s）

{

perror（err_s）;

exit

（1）;

}

intmain（void）

{

intfd;

if（（fd=open（"hole.file",O_WRONLY|O_CREAT/*|O_APPEND,0644*/））==-1）

err_exit（"fileopenfail!

"）;

if（write（fd,buf1,10）!

=10）

err_exit（"filewritebuf1error!

"）;

if（lseek（fd,40,SEEK_SET）==-1）

err_exit（"lseekerror!

"）;

if（write（fd,buf2,10）!

=10）

err_exit（"filewritebuf2error!

"）;

}

（5）程序清单4-5

#include

intmain（）

{

DIR*pDir=opendir（“MyDirectory”）;

structdirent*pDirent;

structstatvStat;

if（pDir==NULL）

{

printf（“Can’topenthedirectory\”MyDirectory\”）;

return1;

}

while（（pDirent=readdir（pDir））!

=NULL）

{

lstat（pDirent->d_name,&vStat）;

if（S_ISDIR（vStat.st_mode））

printf（“Directory:

%s\n”,pDirent->d_name）;

else

printf（“File:

%s\n”,pDirent->d_name）;

}

closedir（pDir）;

return0;

}

（6）程序清单4-6

#include

intprintDir（char*path）

{

DIR*pDir=opendir（path）;

structdirent*pDirent;

structstatvStat;

if（pDir==NULL）

{

printf（“Can’topenthedirectory：

%s”，path）;

return-1;

}

while（（pDirent=readdir（pDir））!

=NULL）

{

lstat（pDirent->d_name,&vStat）;

if（S_ISDIR（vStat.st_mode））

printf（“Directory:

%s\n”,pDirent->d_name）;

else

printf（“File:

%s\n”,pDirent->d_name）;

}

closedir（pDir）;

return0;

}

intmain（）

{

char*dirPath;

printf（“pleaseinputbrowsedir’spath:

”）;

scanf（“%s”,dirPath）;

if（printDir（dirPath）==0）

return0;

else

return-1;

}

（7）程序清单4-7

/*Westartwiththeappropriateheadersandthenafunction,printdir,

whichprintsoutthecurrentdirectory.

Itwillrecurseforsubdirectories,usingthedepthparameterisusedforindentation.*/

#include

voidprintdir（char*dir,intdepth）

{

DIR*dp;

structdirent*entry;

structstatstatbuf;

if（（dp=opendir（dir））==NULL）{

fprintf（stderr,"cannotopendirectory:

%s\n",dir）;

return;

}

chdir（dir）;

while（（entry=readdir（dp））!

=NULL）{

lstat（entry->d_name,&statbuf）;

if（S_ISDIR（statbuf.st_mode））{

/*Foundadirectory,butignore.and..*/

if（strcmp（".",entry->d_name）==0||

strcmp（"..",entry->d_name）==0）

continue;

printf（"%*s%s/\n",depth,"",entry->d_name）;

/*Recurseatanewindentlevel*/

printdir（entry->d_name,depth+4）;

}

elseprintf（"%*s%s\n",depth,"",entry->d_name）;

}

chdir（".."）;

closedir（dp）;

}

/*Nowwemoveontothemainfunction.*/

intmain（）

{

printf（"Directoryscanof/home:

\n"）;

printdir（"/home",0）;

printf（"done.\n"）;

exit（0）;

}

（8）程序清单4-8

/*Westartwiththeappropriateheadersandthenafunction,printdir,

whichprintsoutthecurrentdirectory.

Itwillrecurseforsubdirectories,usingthedepthparameterisusedforindentation.*/

#include

voidprintdir（char*dir,intdepth）

{

DIR*dp;

structdirent*entry;

structstatstatbuf;

if（（dp=opendir（dir））==NULL）{

fprintf（stderr,"cannotopendirectory:

%s\n",dir）;

return;

}

chdir（dir）;

while（（entry=readdir（dp））!

=NULL）{

lstat（entry->d_name,&statbuf）;

if（S_ISDIR（statbuf.st_mode））{

/*Foundadirectory,butignore.and..*/

if（strcmp（".",entry->d_name）==0||

strcmp（"..",entry->d_name）==0）

continue;

printf（"%*s%s/\n",depth,"",entry->d_name）;

/*Recurseatanewindentlevel*/

printdir（entry->d_name,depth+4）;

}

elseprintf（"%*s%s\n",depth,"",entry->d_name）;

}

chdir（".."）;

closedir（dp）;

}

/*Nowwemoveontothemainfunction.*/

intmain（intargc,char*argv[]）

{

char*topdir,pwd[2]=".";

if（argc!

=2）

topdir=pwd;

else

topdir=argv[1];

printf（"Directoryscanof%s\n",topdir）;

printdir（topdir,0）;

printf（"done.\n"）;

exit（0）;

}

（9）程序清单4-9

/*WestartbydefiningaRECORDstructure

andthencreateNRECORDSversionseachrecordingtheirnumber.

Theseareappendedtothefilerecords.dat.*/

#include

typedefstruct{

intinteger;

charstring[24];

}RECORD;

#defineNRECORDS（100）

intmain（）

{

RECORDrecord,*mapped;

inti,f;

FILE*fp;

fp=fopen（"records.dat","w+"）;

for（i=0;i

record.integer=i;

sprintf（record.string,"RECORD-%d",i）;

fwrite（&record,sizeof（record）,1,fp）;

}

fclose（fp）;

/*Wenowchangetheintegervalueofrecord43to143

andwritethistothe43rdrecord'sstring.*/

fp=fopen（"records.dat","r+"）;

fseek（fp,43*sizeof（record）,SEEK_SET）;

fread（&record,sizeof（record）,1,fp）;

record.integer=143;

sprintf（record.string,"RECORD-%d",record.integer）;

fseek（fp,43*sizeof（record）,SEEK_SET）;

fwrite（&record,sizeof（record）,1,fp）;

fclose（fp）;

/*Wenowmaptherecordsintomemory

andaccessthe43rdrecordinordertochangetheintegerto243

（andupdatetherecordstring）,againusingmemorymapping.*/

f=open（"records.dat",O_RDWR）;

mapped=

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