文件基本操作

文件系统

ext2

1.superblock

superblock记录整个文件系统相关信息的地方，包括

• block和inode的总量
• 未使用和已使用的indoe/block数量
• block与inode的大小

2.inode

3.block

• 文件的各种属性

struct stat {
    dev_t st_dev; /* 设备   */
    ino_t st_ino; /* 节点   */
    mode_t st_mode; /* 模式   */
    nlink_t st_nlink; /* 硬连接 */
    uid_t st_uid; /* 用户ID */
    gid_t st_gid; /* 组ID   */
    dev_t st_rdev; /* 设备类型 */
    off_t st_off; /* 文件字节数 */
    unsigned long  st_blksize; /* 块大小 */
    unsigned long st_blocks; /* 块数   */
    time_t st_atime; /* 最后一次访问时间 */
    time_t st_mtime; /* 最后一次修改时间 */
    time_t st_ctime; /* 最后一次改变时间(指属性) */
};

#查看某个文件属性
ls -l
#查看文件结构体
stat filename
#查看文件各类属性
file filename

• 读取文件
• 写入文件
• 重命名文件
• 读取目录
• 读取目录下的文件
• 创建目录
• 在创建目录下写入文件
• 不同文件格式之间进行转换

各种编程语言都实现了文件的基本操作，提供了对应的接口，熟悉并能使用即可。

1 C语言

流程

打开文件 –> 关闭文件。

1.1 打开文件

//filename 是字符串，用来命名文件,mode是访问模式
FILE *fopen( const char * filename, const char * mode );
//二进制文件，使用下面的访问模式关键字
//"rb", "wb", "ab", "rb+", "r+b", "wb+", "w+b", "ab+", "a+b"

1.2 关闭文件

int fclose( FILE *fp );

1.3 写入文件

//把参数 c 的字符值写入到 fp 所指向的输出流中。如果写入成功，它会返回写入的字符，
//如果发生错误，则会返回 EOF
int fputc( int c, FILE *fp );
//把字符串 s 写入到 fp 所指向的输出流中。如果写入成功，它会返回一个非负值，
//如果发生错误，则会返回 EOF
int fputs( const char *s, FILE *fp );
//将格式化字符串写入到文件中
int fprintf(FILE *fp,const char *format, ...); 

1.4 读取文件

//读取单个字符，返回值是读取的字符，如果发生错误则返回 EOF
int fgetc( FILE * fp );
//函数 fgets() 从 fp 所指向的输入流中读取 n - 1 个字符。它会把读取的字符串复制到缓冲区 buf，
//并在最后追加一个 null 字符来终止字符串。
char *fgets( char *buf, int n, FILE *fp );
//在遇到第一个空格字符时，会停止读取
int fscanf(FILE *fp, const char *format, ...);

1.5 二进制I/O函数

//存储块的读写 - 通常是数组或结构体
size_t fread(void *ptr, size_t size_of_elements, 
             size_t number_of_elements, FILE *a_file);
              
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size_of_elements, 
             size_t number_of_elements, FILE *a_file);

1.6 补充

//fseek 可以移动文件指针到指定位置读,或插入写
int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);

1.7 目录操作

int mkdir(const char *pathname, mode_t mode);
//打开一个目录
DIR * opendir(const char* path);
//读取dir_handle目录下的目录项，如果有未读取的目录项，返回目录项，否则返回NULL。
struct dirent * readdir(DIR * dir_handle);
//关闭目录
int closedir(DIR * dir_handle);

1.8 删除文件

//filename为要删除的文件名，可以为一目录。如果参数filename 为一文件，则调用unlink()处理；
//若参数filename 为一目录，则调用rmdir()来处理。
int remove(char * filename);

1.9 代码示例

代码示例详见code.

2 java

2.1 流

流是个抽象的概念，是对输入输出设备的抽象，Java程序中，对于数据的输入/输出操作都是以“流”的方式进行。设备可以是文件，网络，内存等。

流具有方向性，至于是输入流还是输出流则是一个相对的概念，一般以程序为参考，如果数据的流向是程序至设备，我们成为输出流，反之我们称为输入流。

使用流我们可以任意读取写入文件中的内容，而对于文件的操作来说，更多的是对文件的存储进行操作，创建文件到磁盘上，移动文件到指定位置上，更改文件的文件名等。这些操作更多的是和操作系统以及文件系统打交道。

2.2 流的分类

• 处理的数据单位不同，可分为：字符流，字节流
• 数据流方向不同，可分为：输入流，输出流

1.继承自InputStream/OutputStream的流都是用于向程序中输入/输出数据，且数据的单位都是字节(byte=8bit).
2.继承自Reader/Writer的流都是用于向程序中输入/输出数据，且数据的单位都是字符(2byte=16bit)

• 功能不同，可分为：节点流，处理流

节点流：节点流从一个特定的数据源读写数据。即节点流是直接操作文件，网络等的流，例如FileInputStream和FileOutputStream，他们直接从文件中读取或往文件中写入字节流。

处理流：“连接”在已存在的流（节点流或处理流）之上通过对数据的处理为程序提供更为强大的读写功能。处理流是使用一个已经存在的输入流或输出流连接创建的，处理流就是对节点流进行一系列的包装。例如BufferedInputStream和BufferedOutputStream，使用已经存在的节点流来构造，提供带缓冲的读写，提高了读写的效率，以及DataInputStream和DataOutputStream，使用已经存在的节点流来构造，提供了读写Java中的基本数据类型的功能。

2.3 常见流类介绍

节点流类型常见的有：

对文件操作的字符流有FileReader/FileWriter，字节流有FileInputStream/FileOutputStream。

处理流类型常见的有：

缓冲流：缓冲流要“套接”在相应的节点流之上，对读写的数据提供了缓冲的功能，提高了读写效率，同时增加了一些新的方法。字节缓冲流有BufferedInputStream/BufferedOutputStream，字符缓冲流有BufferedReader/BufferedWriter，字符缓冲流分别提供了读取和写入一行的方法ReadLine和NewLine方法。

转换流：用于字节数据到字符数据之间的转换。仅有字符流InputStreamReader/OutputStreamWriter。其中，InputStreamReader需要与InputStream“套接”，OutputStreamWriter需要与OutputStream“套接”

数据流：提供了读写Java中的基本数据类型的功能。DataInputStream和DataOutputStream分别继承自InputStream和OutputStream，需要“套接”在InputStream和OutputStream类型的节点流之上。

对象流：用于直接将对象写入写出。流类有ObjectInputStream和ObjectOutputStream，本身这两个方法没什么，但是其要写出的对象有要求，该对象必须实现Serializable接口，来声明其是可以序列化的。否则，不能用对象流读写。

注：关键字transient用于修饰实现了Serializable接口的类内的属性，被该修饰符修饰的属性，在以对象流的方式输出的时候，该字段会被忽略。

2.4 file类

一个File类对象可以存放的是目录，也可以是文件。

2.4.1 File的构造方法

//传入一个表示路径的字符串，可以是绝对路径也可以是相对路径
public File(String pathname)
//传入两个字符串,将其拼接为一个路径
public File(String parent, String child)
public File(File parent, String child)

2.4.2 文件名和文件路径操作

//获取该文件对象的文件名
public String getName() {
        //separatorChar 表示路径分隔符,在windows中，一般默认使用“\”，作为文件分隔符，Linux系统中使用“/”
        int index = path.lastIndexOf(separatorChar);
        //prefixLength表示文件前缀名长度
        if (index < prefixLength) return path.substring(prefixLength);
        return path.substring(index + 1);
    }
public String getPath()
public boolean isAbsolute()

public String getParent()
public File getParentFile()

public String getAbsolutePath()
public File getAbsoluteFile()

public String getCanonicalPath()
public File getCanonicalFile()

2.4.2 文件的信息

//判断文件的信息
public boolean canRead()
public boolean canWrite()
public boolean exists()
public boolean isDirectory()
public boolean isFile()
public boolean isHidden()
public long lastModified()  //最后一次修改的时间

2.4.3 操作文件

2.4.3.1 创建文件

java中的File对象被创建出来之后，并不意味着在磁盘上已经创建了对应的文件，真正想要在磁盘上创建文件需要调用createNewFile方法。使用createNewFile创建文件成功返回true，失败返回false。如果文件已经存在则不创建，返回false。

//创建目录
File f = new File("a");
f.mkdir();
//创建文件
File d = new File("a/a.txt");
d.createNewFile();

2.4.3.2 删除文件

文件的删除主要有两个方法。delete和deleteOnExit，前者会删除文件或者目录返回boolean，后者标记一下，等到虚拟机退出时候进行实际删除操作。需要注意的是如果将要删除的文件目录不为空就不能完成删除操作。

2.5 目录操作

2.5.1 目录创建

//创建单层目录
public boolean mkdir()
//迭代创建多层目录
public boolean mkdirs()

2.5.2 列出目录下的文件

public String[] list()
public File[] listFiles()

public String[] list(FilenameFilter filter)
public File[] listFiles(FilenameFilter filter)
public File[] listFiles(FileFilter filter)

File f = new File("f:/example");
String[] list = f.list();
for (String s : list){
    System.out.println(s);
}

3 C sharp

C sharp文件操作主要用到以下几个类：

• File类

提供用于创建、复制、删除、移动和打开文件的静态方法。

• FileInfo类

提供创建、复制、删除、移动和打开文件的实例方法。

• Directory类

用于创建、移动和枚举目录和子目录的静态方法。

• DirectoryInfo类

用于创建、移动和枚举目录和子目录的实例方法。

//创建文件夹
Directory.CreateDirectory(@"D:\example");
//创建文件
using (File.Create(@"D:\exampleexample.txt"));
//删除文件
if (File.Exists(filePath))
{
     File.Delete(filePath);
}
//删除文件夹
Directory.Delete(dirPath); //删除空目录，否则需捕获指定异常处理
Directory.Delete(dirPath, true);//删除该目录以及其所有内容
//直接使用file类读取文件
public static string ReadAllText(string path);　
public static string[] ReadAllLines(string path);
public static IEnumerable<string> ReadLines(string path);
public static byte[] ReadAllBytes(string path);
//使用流读取文件

4 python

4.1 文件操作

4.1.1 打开和关闭文件

用Python内置的open()函数打开一个文件，创建一个file对象，再用相关的方法才可以调用它进行读写。

//file_name变量是一个包含了你要访问的文件名称的字符串值
//access_mode决定了打开文件的模式：只读，写入，追加等(默认为追加)
//如果buffering的值被设为0，就不会有寄存。如果buffering的值取1，访问文件时会寄存行。
//如果将buffering的值设为大于1的整数，表明了这就是的寄存区的缓冲大小。如果取负值，寄存区的缓冲大小则为系统默认。
file object = open(file_name,access_mode,buffering)

4.1.2 File对象的属性

一个文件打开后，其实就是创建了一个File对象，该对象保存了文件的具体信息，具体如下：

fp=open("1.txt","wb")

4.1.3 文件的读写操作

• write()

write()方法可将任何字符串写入一个打开的文件。

• read()

read（）方法从一个打开的文件中读取一个字符串。

• readline()

f.readline() 会从文件中读取单独的一行。换行符为 ‘\n’。f.readline() 如果返回一个空字符串, 说明已经已经读取到最后一行。

• readlines()

f.readlines()将以列表的形式返回该文件中包含的所有行，列表中的一项表示文件的一行。如果设置可选参数 sizehint, 则读取指定长度的字节, 并且将这些字节按行分割。

4.1.4 文件的定位操作

tell()方法获取文件的当前位置；

seek（offset,from）方法改变当前文件的位置。Offset变量表示要移动的字节数，From变量指定开始移动字节的参考位置。如果from被设为0，这意味着将文件的开头作为移动字节的参考位置。如果设为1，则使用当前的位置作为参考位置。如果它被设为2，那么该文件的末尾将作为参考位置。

4.1.5 文件的重命名和删除

• rename()

//rename()方法需要两个参数，当前的文件名和新文件名。
os.rename(current_file_name, new_file_name)

• remove()

os.remove(file_name)

4.2 python目录操作

• mkdir()

mkdir()创建新目录。

• chdir()

chdir()方法改变当前的目录。

• getcwd()

getcwd()获取当前目录。

• rmdir()

rmdir()方法删除目录，目录名称以参数传递。在删除这个目录之前，它的所有内容应该先被清除。

4.3 总结

5 脚本

5.1 shell

• 创建文件、文件夹

touch filename
mkdir -m 741 dirname

• 删除文件、文件夹

#!/bin/bash
rm filename
rm -rf dirname
#删除一个目录下的所有文件夹
direc="%%1" #$(pwd)
for dir2del in $direc/* ; do
if [ -d $dir2del ]; then
  rm -rf $dir2del
fi
done

• 判断文件是否存在

#!/bin/bash
filename=/home/along/shell/file
if [-e $filename]
then
    echo "$filename exited"
fi

• 判断文件是否为空

#!/bin/bash
filename=/home/along/shell/file
if [! -s $filename]
then
    echo "$filename is null"
else
    echo "$filename is not null"
fi

• 遍历一个目录下的所有文件

#!/bin/bash
readpath=“/home/along/shell”
for file in $readpath/*
do
    echo "$file"
done

5.2 bat

• 创建文件

::利用重定向>
echo "hello" >1.txt

• 创建目录

::MKDIR [drive:]path
::MD [drive]path

• 复制文件

::复制单个文件
copy 1.txt 2.txt
::复制文件夹文件
::xcopy 要复制的文件或目录树　目标地址目录名 复制文件和目录树
::用参数/Y将不提示覆盖相同文件

• 删除文件

::将直接删除d:\testa.bat，没有任务提示
del /s /q /f d:\testa.bat
::将直接删除 本目录的 temp 目录的所有文件，没有任务提示
::*表示通配符
del temp\* /q /f /s

• 删除文件夹

::删除空目录
rd /q /s d:\testlog
::删除非空目录
::必须指定目录名称，不能使用通配符
::/s 除当前目录外，还将删除指定目录下的所有子目录
::/q 安静模式，无任何提示信息
rmdir /q /s d:\testlogs