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errno 是一个全局变量#xff0c;定义在 头文件中。当系统调用#xff08;如 open、read、write 等#xff09;或库函数执行失败时#xff0c;会将一个错误码赋值给 errno。不同的错误码代表不同的错误类型#xff0c;通过检查 errno 的值#xff0c;可以判断具体…errno
errno 是一个全局变量定义在 头文件中。当系统调用如 open、read、write 等或库函数执行失败时会将一个错误码赋值给 errno。不同的错误码代表不同的错误类型通过检查 errno 的值可以判断具体发生了什么错误。
#include iostream
#include fcntl.h
#include unistd.h
#include cerrnoint main() {// 尝试打开一个不存在的文件int fd open(nonexistent_file.txt, O_RDONLY);if (fd -1) {// 检查 errno 的值if (errno ENOENT) {std::cerr The file does not exist. errno value: errno std::endl;} else {std::cerr An unknown error occurred. errno value: errno std::endl;}}return 0;
}代码中使用 open 函数尝试打开一个不存在的文件。由于文件不存在open 函数会执行失败并返回 -1。 当 open 函数返回 -1 时通过检查 errno 的值来判断具体的错误类型。ENOENT 是一个预定义的错误码表示文件或目录不存在。如果 errno 等于 ENOENT则输出相应的错误信息。
perror
perror 是一个函数定义在 头文件中。它会根据 errno 的当前值输出一条对应的错误信息。perror 函数接受一个字符串作为参数该字符串会被作为错误信息的前缀输出。
#include iostream
#include fcntl.h
#include unistd.h
#include cstdioint main() {// 尝试打开一个不存在的文件int fd open(nonexistent_file.txt, O_RDONLY);if (fd -1) {// 使用 perror 输出错误信息perror(Failed to open the file);}return 0;
}同样代码中使用 open 函数尝试打开一个不存在的文件由于文件不存在open 函数执行失败并返回 -1。 当 open 函数返回 -1 时调用 perror 函数并传入一个字符串 “Failed to open the file” 作为前缀。perror 函数会根据 errno 的当前值输出一条包含前缀和具体错误信息的错误消息例如Failed to open the file: No such file or directory。
#include iostream
#include fcntl.h
#include unistd.h
#include cerrno
#include cstdioint main() {// 尝试打开一个不存在的文件int fd open(nonexistent_file.txt, O_RDONLY);if (fd -1) {// 先使用 perror 输出错误信息perror(Open file error);// 再根据 errno 进行具体处理switch (errno) {case ENOENT:std::cerr The file does not exist. std::endl;break;case EACCES:std::cerr Permission denied. std::endl;break;default:std::cerr An unknown error occurred. std::endl;break;}}return 0;
}errno 和 perror 的使用。当 open 函数执行失败时首先调用 perror 函数输出一条包含前缀和通用错误信息的错误消息。 然后通过 switch 语句根据 errno 的具体值进行更细致的错误处理输出不同的错误提示信息方便开发者进行调试和问题定位。
文件IO和标准IO的区别
文件 I/OFile I/O和标准 I/OStandard I/O是在编程中进行输入输出操作的两种不同方式它们在多个方面存在区别下面为你详细介绍
1. 接口层面
文件 I/O 系统调用接口文件 I/O 使用的是操作系统提供的系统调用函数这些函数直接与操作系统内核进行交互。在 Linux 系统中常见的文件 I/O 函数有 open、read、write、lseek 和 close 等。这些函数是操作系统内核的一部分不同的操作系统可能会有不同的实现细节。 低级别操作由于直接与内核交互文件 I/O 提供了更底层的操作方式允许程序员对文件的读写位置、读写权限等进行更精确的控制。 标准 I/O 库函数接口标准 I/O 是 C 标准库提供的一组函数如 fopen、fread、fwrite、fseek 和 fclose 等。这些函数是在文件 I/O 的基础上进行了封装提供了更高级、更方便的接口。 跨平台性标准 I/O 函数是 C 标准库的一部分具有很好的跨平台性在不同的操作系统上都能保持一致的使用方式。
2. 缓冲机制
文件 I/O 无缓冲或自定义缓冲文件 I/O 默认情况下是无缓冲的即每次调用 read 或 write 函数都会直接进行系统调用与磁盘进行数据交互。不过程序员可以自己实现缓冲机制来提高效率例如使用 read 函数一次性读取较大的数据块到缓冲区然后再进行处理。 适合实时性要求高的场景由于无缓冲文件 I/O 能够立即将数据写入磁盘或从磁盘读取数据适合对实时性要求较高的场景如日志记录、设备驱动等。 标准 I/O 自动缓冲标准 I/O 提供了自动缓冲机制分为全缓冲、行缓冲和无缓冲三种类型。全缓冲是指当缓冲区满时才进行实际的 I/O 操作行缓冲是指当遇到换行符时才进行 I/O 操作无缓冲则是每次操作都立即进行 I/O。 提高效率自动缓冲机制减少了系统调用的次数提高了 I/O 操作的效率。例如在向文件写入大量数据时标准 I/O 会先将数据写入缓冲区当缓冲区满时再一次性将数据写入磁盘减少了磁盘 I/O 的次数。
3. 文件定位
文件 I/O 使用 lseek 函数文件 I/O 通过 lseek 函数来定位文件的读写位置。lseek 函数可以将文件指针移动到指定的偏移量处支持相对当前位置、文件开头和文件末尾三种偏移方式。 灵活性高lseek 函数提供了较高的灵活性程序员可以根据需要精确地控制文件指针的位置实现随机读写操作。 标准 I/O 使用 fseek 函数标准 I/O 使用 fseek 函数来定位文件的读写位置。fseek 函数的功能与 lseek 类似但它是基于标准 I/O 流的使用起来更加方便。 与缓冲机制结合由于标准 I/O 有缓冲机制fseek 函数在移动文件指针时会处理缓冲区的内容确保数据的一致性。
4. 错误处理
文件 I/O 使用 errno文件 I/O 函数在执行失败时会设置全局变量 errno通过检查 errno 的值可以判断具体的错误类型。同时还可以使用 perror 函数输出更详细的错误信息。 底层错误信息errno 提供的错误信息比较底层与操作系统的具体实现相关对于一些复杂的错误需要对操作系统有一定的了解才能准确判断。 标准 I/O 返回值和 ferror 函数标准 I/O 函数通过返回值来表示操作是否成功例如 fread 和 fwrite 函数返回实际读写的元素个数如果返回值与预期不符则表示操作失败。此外还可以使用 ferror 函数检查流是否发生错误。 高级错误处理标准 I/O 提供的错误处理方式相对更高级更易于理解和使用适合初学者。
5. 适用场景
文件 I/O 系统编程在进行系统编程、设备驱动开发等需要直接与操作系统内核交互的场景中文件 I/O 是首选。例如开发一个磁盘文件系统的工具需要精确控制文件的读写和定位使用文件 I/O 可以更好地满足需求。 实时性要求高的场景对于实时性要求较高的应用如日志记录、网络编程等文件 I/O 的无缓冲特性可以确保数据及时写入磁盘或发送到网络。 标准 I/O 通用文件处理在一般的文件处理场景中如文本文件的读写、数据的存储和读取等标准 I/O 的自动缓冲机制和高级接口可以提高开发效率减少代码复杂度。 跨平台开发由于标准 I/O 具有良好的跨平台性在需要编写跨操作系统的程序时使用标准 I/O 可以确保代码的可移植性。 示例代码对比
文件 I/O 示例
#include iostream
#include fcntl.h
#include unistd.hint main() {const char* filename test.txt;const char* data Hello, File I/O!;// 打开文件int fd open(filename, O_CREAT | O_WRONLY, 0666);if (fd -1) {std::cerr Failed to open the file. std::endl;return 1;}// 写入数据ssize_t bytesWritten write(fd, data, sizeof(data));if (bytesWritten -1) {std::cerr Failed to write to the file. std::endl;close(fd);return 1;}// 关闭文件close(fd);return 0;
}标准 I/O 示例
#include iostream
#include cstdioint main() {const char* filename test.txt;const char* data Hello, Standard I/O!;// 打开文件FILE* file fopen(filename, w);if (file nullptr) {std::cerr Failed to open the file. std::endl;return 1;}// 写入数据size_t bytesWritten fwrite(data, sizeof(char), sizeof(data), file);if (bytesWritten ! sizeof(data)) {std::cerr Failed to write to the file. std::endl;fclose(file);return 1;}// 关闭文件fclose(file);return 0;
}
