linux 下对于文件的IO操作

/*我们可以简单的使用系统函数实现对文件的I/O操作，但是，Linux是多任务的系统，当一个共享文件被多个用户访问时，该如何使用的时候，该如何避免共享时所发生的资源竞争呢?
文件上锁包括建议性上锁和强制性上锁，建议性上锁要求每个上锁的进程都要检查是否有锁的存在，并且尊重已有的锁，内核和系统都不使用建议性上锁，强制性锁是由内核执行的锁。
在Linux中，实现上锁的系统调用有lock,和fcntl,lock用于对文件进行建议性上锁，fcntl不仅可以进行建议性上锁还可以施加强制性上锁。同时，fcntl还可以对文件的某一记录进行上锁，也就是记录锁。
记录锁又可以分为读取锁和写入锁，读取锁又称为共享锁，它能使用多个进程都能在文件的同一部分建立读取锁，而写入锁又称为排斥锁，任何时候只能有一个进程在文件的某个部分建立写入锁。
当然，在同一文件的同一位置，不能同时建立读取锁和写入锁。
fcntl系统调用不仅仅用于文件上锁，它还可以查看或这设置文件的一些相关信息。
*/
我们来看一下lock的结构
struct flock
{
short l_type; //锁的类型
/*
F_RDLCK 读取锁（共享锁）
F_WRLCK 写入锁（排斥锁）
F_UNLCK 解锁
*/
off_t l_start;//相对位移量
short l_whence;//相对位移量的起点
/*
SEEK_SET 当前位置为文件的开头，新的位置为偏移量的大小
SEEK_CUR 当前位置为文件指针的位置，新的位置为当前位置加上偏移量的大小
SEEK_END 当前的位置为文件的末位，新的位置为当前位置加上偏移量
*/
off_t l_len;//加锁区的长度
pid_t l_pid;//进程ID
}

fcntl 系统调用语法:
1.头文件：
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
2.函数的功能：
对文件上锁，以及进程相关的控制
3.函数原型：
int fcntl(int fd,int cmd,struct flock *lock);
4.参数形式：
fd -- 文件描述符
cmd -- 命令
lock -- 设置记录锁的具体状态信息
5.返回值：
成功返回0，有错误发生是返回1
6.备注：
给整个文件加锁的时候，通常是将l_start 设为0，l_whence为SEEK_SET，l_len 设为0
7.说明CMD：
F_DUPFD -- 复制文件描述符
F_GETFD -- 获得文件描述符close-on-exec标志
F_SETFD -- 设定文件爱你描述符close-on-exec标志
F_GETFL -- 得到open()的参数flags
F_SETFL -- 设置open()的参数flags
F_GETLK -- 根据LOCK的描述，决定是否上文件锁
F_SETLK -- 设置LOCK描述的文件锁
F_SETLKW -- F_SETLK的阻塞版本，W表式等待，如果存在其他的锁，则调用进程睡眠，如果捕捉到信号则睡眠中断

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/file.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>

void lock_set(int fd,int type)
{
struct flock lock;
lock.l_whence = SEEK_SET;
lock.l_start = 0;
lock.l_len = 0;

while(1)
{
lock.l_type = type;

if(fcntl(fd,F_SETLK,&lock) == 0)
{
if(lock.l_type == F_RDLCK)
{
printf("进程%d给文件加的锁是读取锁\n",getpid());
}
else
{
if(lock.l_type == F_WRLCK)
{
printf("进程%d给文件加的锁是写入锁\n",getpid());
}
else
{
if(lock.l_type == F_UNLCK)
{
printf("强制释放解锁%d\n",getpid());
}
}
}
return ;
}

fcntl(fd,F_GETLK,&lock);
if(lock.l_type != F_UNLCK)
{
if(lock.l_type == F_RDLCK)
printf("进程%d给文件已经被上读取锁\n",lock.l_pid);

if(lock.l_type == F_WRLCK)
printf("进程%d给文件已经被上写入锁\n",lock.l_pid);

getchar();
}
}
}

int main()
{
int fd;
fd = open("/home/test.txt",O_RDWR|O_CREAT,0666);
if(fd<0)
{
perror("Open ERROR!");
exit(1);
}

lock_set(fd,F_WRLCK);
getchar();
lock_set(fd,F_UNLCK);
getchar();
close(fd);
exit(0);
}