Linux中一切都是文件。如普通文件，目錄，設備，管道等。
操作這些文件有兩種方式，調用系統函數和使用標准I/O庫。
一、調用系統函數
1.文件描述符：數值類型，表示打開的文件標識
程序運行時，會首先打開3個文件描述符，0(標准輸入文件),1(標准輸出文件),2(標准錯誤文件)
2.系統調用常用函數
1)open函數：打開文件
原型為：
int open(const char *path,int oflags) int open(const char *path,int oflags,mode_t mode)
path:完整的文件路徑
oflags:文件訪問模式(只讀，只寫，可讀寫)
mode:設定文件訪問權限
返回值：返回與文件關聯的文件描述符，失敗返回-1
注意這個描述符是唯一的，不與其他進程共享，文件對應的文件描述符並不是固定的。
2)write函數：寫入文件
原型為：
size_t write(int fildes,const void *buf,size_t nbytes);
將buf緩沖區的前nbyts個字節，寫入文件描述符files關聯的文件中。
返回值：實際寫入的字節數，失敗返回-1
3)read函數：讀取文件
原型為：
size_t read(int fildes,void *buf,szie_t nbytes);
讀取文件描述符fildes關聯的文件中前nbytes個字節，到buf緩沖區
返回值：實際讀取的字節數，失敗返回-1
4)close函數:關閉文件
原型為：
int close(int fildes);
返回值：成功返回0,失敗返回-1
3.調用系統函數示例
從一個文件中復制數據到另一個文件，代碼如下：
copy.c
#include<fcntl.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
char c='\0';
int in=-1,out=-1;
in=open("myfile.txt",O_RDONLY);
//以只寫方式創建文件，若文件不存在則新建一個文件
//文件所有者具有讀和寫權限
out=open("myfile2.txt",O_WRONLY|O_CREAT,S_IRUSR|S_IWUSR);
while(read(in,&c,1)==1)
write(out,&c,1);
close(in);
close(out);
return 0;
}
輸出結果：
4.標准I/O庫
在標准I/O中，使用的是文件流，對應著底層的文件描述符。
文件流是一個指向FILE結構的指針。
I/O庫的函數包含在頭文件stdio.h中。
1)fopen函數：打開文件
原型為：
FILE* fopen(const char *filename,const char *mode);
與底層open函數類似
返回值：成功返回非空指針，失敗返回NULL
2)fread函數：讀取文件
原型為：
size_t fread(void *ptr,size_t size,size_t nitems,FILE *stream);
與底層read函數類似
從stream讀取nitems個長度為size的數據到ptr指向的緩沖區
返回值：成功讀取的字節數，失敗返回-1
3)fwrite函數：寫入文件
原型為：
size_t fwrite(const void *ptr,size_t size,size_t nitems,FILE *stream);
與底層write函數類似
從ptr指向的緩存區讀取nitems個長度為size的數據，並把它們寫到stream對應的文件中。
返回值：成功寫入的字節數，失敗返回-1
4)fclose函數：關閉文件
原型為:
int fclose(FILE *stream);
返回值：成功返回0,失敗返回-1
5.標准I/O使用示例
與前例一樣，從一個文件中復制數據到另一個文件，只是使用I/O庫函數來實現，
代碼如下：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
int c=0;
FILE *pfin = NULL;
FILE *pfout = NULL;
pfin = fopen("myfile.txt","r");
pfout = fopen("myfile2.txt","w");
while(fread(&c,sizeof(char),1,pfin))
fwrite(&c,sizeof(char),1,pfout);
fclose(pfin);
fclose(pfout);
return 0;
}
輸出結果：
程序中的讀和寫數據可以用庫中的其他函數來代替，如fget,fputc等。
6.文件描述符和文件流
一般不要混合使用底層輸入輸出與高層文件流操作。
調用fileno函數，可以獲得文件流使用的底層文件描述符
原型為：int fileno(FILE *stream);
調用fdopen函數，可以在一個已經打開的文件描述符上創建一個新的文件流
原型為：FILE* fdopen(int fildes,const char* mode);
Linux下編程時，一般使用系統調用，而不使用I/O庫。
有些操作必須使用系統調用，如創建文件讀寫鎖等。
7.系統調用性能優化
我們使用time命令測試系統調用和I/O庫兩種方法的運行時間，
結果如下所示：
可以看出，系統調用的效率要明顯低於I/O庫，這是為什麼呢？
因為系統調用時，Linux必須從運行用戶代碼切換到內核代碼，然後再返回用戶代碼。
而I/O庫函數會自動在數據滿足數據塊長度時，才調用底層系統函數。
系統調用代碼優化如下，每次一次性讀取和寫入N個字節，減少系統調用次數。
copyopt.c
#include<fcntl.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
char buffer[1024];
int in=-1,out=-1;
int nread=0;
in=open("myfile.txt",O_RDONLY);
//以只寫方式創建文件，若文件不存在則新建一個文件
//文件所有者具有讀和寫權限
out=open("myfile2.txt",O_WRONLY|O_CREAT,S_IRUSR|S_IWUSR);
while(nread=read(in,buffer,sizeof(buffer))>0)
write(out,buffer,nread);
close(in);
close(out);
return 0;
}
使用time測試輸出如下：
可以看出，性能得到了提高，甚至超過了使用I/O的性能。
