linux 的一些函數

1.malloc,calloc,realloc等內存分配函數區別

三個函數的聲明分別是:
void* realloc(void* ptr, unsigned newsize);
void* malloc(unsigned size);
void* calloc(size_t nelem, size_t elsize);
都在stdlib.h函數庫內

它們的返回值都是請求系統分配的地址,如果請求失敗就返回NULL

malloc用於申請一段新的地址,參數size爲需要內存空間的長度,如:
char* p;
p=(char*)malloc(20);

calloc與malloc相似,參數elsize 爲申請地址的單位元素長度,nelem爲元素個數,如:
char* p;
p=(char*)calloc(20, sizeof(char));  
這個例子與上一個效果相同

realloc是給一個已經分配了地址的指針重新分配空間,參數ptr爲原有的空間地址,newsize是重新申請的地址長度如:
char* p;
p=(char*)malloc(sizeof(char)*20);
p=(char*)realloc(p,sizeof(char)*40);

注意,這裏的空間長度都是以字節爲單位。


 

C語言的標準內存分配函數:malloc,calloc,realloc等。
malloc與calloc的區別爲1塊與n塊的區別:
malloc調用形式爲(類型*)malloc(size):在內存的動態存儲區中分配一塊長度爲“size”字節的連續區域,返回該區域的首地址。
calloc調用形式爲(類型*)calloc(n,size):在內存的動態存儲區中分配n塊長度爲“size”字節的連續區域, 每一位都初始化爲零,返回首地址。
realloc調用形式爲(類型*)realloc(*ptr,size):將ptr內存大小增大到size。


free的調用形式爲free(void*ptr):釋放ptr所指向的一塊內存空間。
C++中爲new/delete函數。



2.POLL函數

# include < sys/ poll. h> 
int poll ( struct pollfd * fds, unsigned int nfds, int timeout) ; 

和select()不一樣,poll()沒有使用低效 的三個基於位的文件描述符set,而是採用了一個單獨的結構體pollfd數組,由fds指針指向這個組 。pollfd結構體定義如下:

# include < sys/ poll. h> 

struct pollfd { 
int fd; /* file descriptor */ 
short events; /* requested events to watch */ 
short revents; /* returned events witnessed */ 
} ;


每一個pollfd結構體指定了一個被監視的文件描述符,可以傳遞多個結構體,指示poll()監視多個文件描述符。每個結構體的 events域是監視該文件描述符的事件掩碼,由用戶來設置這個域。revents域是文件描述符的操作結果事件掩碼。內核在調用返回時設置這個域。 events域中請求的任何事件都可能在revents域中返回。合法的事件如下:
POLLIN
有數據可讀。
POLLRDNORM
有 普通數據可讀。
POLLRDBAND
有優先數據可讀。
POLLPRI
有緊迫數據可讀。
POLLOUT
寫 數據不會導致阻塞。
POLLWRNORM
寫普通數據不會導致阻塞。
POLLWRBAND
寫優先數據不會導致阻塞。
POLLMSG
SIGPOLL 消息可用。

此外,revents域中還可能返回下列事件:
POLLER
指定的文件描述符發生錯誤。
POLLHUP
指 定的文件描述符掛起事件。
POLLNVAL
指定的文件描述符非法。

這些事件在events域中無意義,因爲它們在合適的 時候總是會從revents中返回。使用poll()和select()不一樣,你不需要顯式地請求異常情況報告。
POLLIN | POLLPRI等價於select()的讀事件,POLLOUT | POLLWRBAND等價於select()的寫事件。POLLIN等價於POLLRDNORM | POLLRDBAND,而POLLOUT則等價於POLLWRNORM。
例如,要同時監視一個文件描述符是否可讀和可寫,我們可以設置 events爲POLLIN | POLLOUT。在poll返回時,我們可以檢查revents中的標誌,對應於文件描述符請求的events結構體。如果POLLIN事件被設置,則文 件描述符可以被讀取而不阻塞。如果POLLOUT被設置,則文件描述符可以寫入而不導致阻塞。這些標誌並不是互斥的:它們可能被同時設置,表示這個文件描 述符的讀取和寫入操作都會正常返回而不阻塞。
timeout參數指定等待的毫秒數,無論I/O是否準備好,poll都會返回。timeout指定 爲負數值表示無限超時;timeout爲0指示poll調用立即返回並列出準備好I/O的文件描述符,但並不等待其它的事件。這種情況下,poll()就 像它的名字那樣,一旦選舉出來,立即返回。
返回值和錯誤代碼
成功時,poll()返回結構體中revents域不爲0的文件描述符個數; 如果在超時前沒有任何事件發生,poll()返回0;失敗時,poll()返回-1,並設置errno爲下列值之一:
EBADF
一個或多 個結構體中指定的文件描述符無效。
EFAULT
fds指針指向的地址超出進程的地址空間。
EINTR
請求的事件之前產生 一個信號,調用可以重新發起。
EINVAL
nfds參數超出PLIMIT_NOFILE值。
ENOMEM
可用內存不足, 無法完成請求。

3.stat函數

stat函數講解

表頭文件:    #include <sys/stat.h>
             #include <unistd.h>
定義函數:    int stat(const char *file_name, struct stat *buf);
函數說明:    通過文件名filename獲取文件信息,並保存在buf所指的結構體stat中
返回值:      執行成功則返回0,失敗返回-1,錯誤代碼存於errno

錯誤代碼:
    ENOENT         參數file_name指定的文件不存在
    ENOTDIR        路徑中的目錄存在但卻非真正的目錄
    ELOOP          欲打開的文件有過多符號連接問題,上限爲16符號連接
    EFAULT         參數buf爲無效指針,指向無法存在的內存空間
    EACCESS        存取文件時被拒絕
    ENOMEM         核心內存不足
    ENAMETOOLONG   參數file_name的路徑名稱太長


#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    struct stat buf;
    stat("/etc/hosts", &buf);
    printf("/etc/hosts file size = %d\n", buf.st_size);
}


-----------------------------------------------------
struct stat {
    dev_t         st_dev;       //文件的設備編號
    ino_t         st_ino;       //節點
    mode_t        st_mode;      //文件的類型和存取的權限
    nlink_t       st_nlink;     //連到該文件的硬連接數目,剛建立的文件值爲1
    uid_t         st_uid;       //用戶ID
    gid_t         st_gid;       //組ID
    dev_t         st_rdev;      //(設備類型)若此文件爲設備文件,則爲其設備編號
    off_t         st_size;      //文件字節數(文件大小)
    unsigned long st_blksize;   //塊大小(文件系統的I/O 緩衝區大小)
    unsigned long st_blocks;    //塊數
    time_t        st_atime;     //最後一次訪問時間
    time_t        st_mtime;     //最後一次修改時間
    time_t        st_ctime;     //最後一次改變時間(指屬性)
};

先前所描述的st_mode 則定義了下列數種情況:
    S_IFMT   0170000    文件類型的位遮罩
    S_IFSOCK 0140000    scoket
    S_IFLNK 0120000     符號連接
    S_IFREG 0100000     一般文件
    S_IFBLK 0060000     區塊裝置
    S_IFDIR 0040000     目錄
    S_IFCHR 0020000     字符裝置
    S_IFIFO 0010000     先進先出

    S_ISUID 04000     文件的(set user-id on execution)位
    S_ISGID 02000     文件的(set group-id on execution)位
    S_ISVTX 01000     文件的sticky位

    S_IRUSR(S_IREAD) 00400     文件所有者具可讀取權限
    S_IWUSR(S_IWRITE)00200     文件所有者具可寫入權限
    S_IXUSR(S_IEXEC) 00100     文件所有者具可執行權限

    S_IRGRP 00040             用戶組具可讀取權限
    S_IWGRP 00020             用戶組具可寫入權限
    S_IXGRP 00010             用戶組具可執行權限

    S_IROTH 00004             其他用戶具可讀取權限
    S_IWOTH 00002             其他用戶具可寫入權限
    S_IXOTH 00001             其他用戶具可執行權限

    上述的文件類型在POSIX中定義了檢查這些類型的宏定義:
    S_ISLNK (st_mode)    判斷是否爲符號連接
    S_ISREG (st_mode)    是否爲一般文件
    S_ISDIR (st_mode)    是否爲目錄
    S_ISCHR (st_mode)    是否爲字符裝置文件
    S_ISBLK (s3e)        是否爲先進先出
    S_ISSOCK (st_mode)   是否爲socket


    若一目錄具有sticky位(S_ISVTX),則表示在此目錄下的文件只能被該文件所有者、此目錄所有者或root來刪除或改名。

-----------------------------------------------------
struct statfs {
    long    f_type;          //文件系統類型
    long    f_bsize;         //塊大小
    long    f_blocks;        //塊多少
    long    f_bfree;         //空閒的塊
    long    f_bavail;        //可用塊
    long    f_files;         //總文件節點
    long    f_ffree;         //空閒文件節點
    fsid_t f_fsid;           //文件系統id
    long    f_namelen;       //文件名的最大長度
    long    f_spare[6];      //spare for later
};

stat、fstat和lstat函數(UNIX)


#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
int stat(const char *restrict pathname, struct stat *restrict buf);
提供文件名字,獲取文件對應屬性。感覺一般是文件沒有打開的時候這樣操作。
int fstat(int filedes, struct stat *buf);
通過文件描述符獲取文件對應的屬性。文件打開後這樣操作
int lstat(const char *restrict pathname, struct stat *restrict buf);
連接文件

三個函數的返回:若成功則爲0,若出錯則爲-1
給定一個pathname,stat函數返回一個與此命名文件有關的信息結構,fstat函數獲得已在描述符filedes上打開的文件的有關信息。lstat函數類似於stat,但是當命名的文件是一個符號連接時,lstat返回該符號連接的有關信息,而不是由該符號連接引用的文件的信息。

第二個參數是個指針,它指向一個我們應提供的結構。這些函數填寫由buf指向的結構。該結構的實際定義可能隨實現而有所不同,但其基本形式是:

struct stat{
mode_t st_mode;   /*file tpye &mode (permissions)*/
ino_t st_ino;     /*i=node number (serial number)*/
dev_t st_rdev;   /*device number for special files*/
nlink_t st_nlink; /*number of links*/
uid_t    st_uid; /*user id of owner*/
gid_t    st_gid; /*group ID of owner*/
off_t   st_size; /*size in bytes for regular files*/
time_t st_atime; /*time of last access*/
time_t st_mtime; /*time of last modification*/
time_t st_ctime; /*time of last file status change*/
long st_blksize; /*best I/O block size */
long st_blocks; /*number of 512-byte blocks allocated*/
};
   注意,除最後兩個以外,其他各成員都爲基本系統數據類型。我們將說明此結構的每個成員以瞭解文件屬性。
  
使用stat函數最多的可能是ls-l命令,用其可以獲得有關一個文件的所有信息。
1 函數都是獲取文件(普通文件,目錄,管道,socket,字符,塊()的屬性。
函數原型
#include <sys/stat.h>

int stat(const char *restrict pathname, struct stat *restrict buf);
提供文件名字,獲取文件對應屬性。
int fstat(int filedes, struct stat *buf);
通過文件描述符獲取文件對應的屬性。
int lstat(const char *restrict pathname, struct stat *restrict buf);
連接文件描述命,獲取文件屬性。
2 文件對應的屬性
struct stat {
        mode_t     st_mode;       //文件對應的模式,文件,目錄等
        ino_t      st_ino;       //inode節點號
        dev_t      st_dev;        //設備號碼
        dev_t      st_rdev;       //特殊設備號碼
        nlink_t    st_nlink;      //文件的連接數
        uid_t      st_uid;        //文件所有者
        gid_t      st_gid;        //文件所有者對應的組
        off_t      st_size;       //普通文件,對應的文件字節數
        time_t     st_atime;      //文件最後被訪問的時間
        time_t     st_mtime;      //文件內容最後被修改的時間
        time_t     st_ctime;      //文件狀態改變時間
        blksize_t st_blksize;    //文件內容對應的塊大小
        blkcnt_t   st_blocks;     //偉建內容對應的塊數量
      };

可以通過上面提供的函數,返回一個結構體,保存着文件的信息。




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