C语言writefile函数如何正确使用？

在标准 C 语言库（C Standard Library）中，并没有一个叫做 writefile 的函数。

您很可能指的是在 Linux/Unix 系统中，用于向文件写入数据的系统调用函数 write()，或者在某些特定平台/库中可能存在的自定义函数。write() 是 C 程序员与操作系统进行底层文件交互的核心函数之一。

下面,我将重点介绍标准的 write() 系统调用，因为它是最常见和最基础的理解。

核心概念：write() 系统调用

write() 函数用于将缓冲区中的数据写入到一个已打开的文件、管道、套接字等文件描述符中。

函数原型

#include <unistd.h> // 头文件
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

参数详解

1. int fd: 文件描述符。

   
   （图片来源网络，侵删）
   • 这是一个非负整数,是操作系统为每个打开的文件、设备、管道等分配的唯一标识符。
   • 你不能直接通过文件名（如 "myfile.txt"）来写入，必须先通过 open() 函数打开文件，它会返回一个文件描述符。
   • 标准文件描述符：
     • 0: 标准输入
     • 1: 标准输出
     • 2: 标准错误

2. const void *buf: 缓冲区指针。

   • 这是一个指向内存缓冲区的指针,缓冲区中存放了你想写入文件的数据。
   • const 关键字表示 write() 函数不会修改这个缓冲区中的内容。
   • 它的类型是 void *，意味着它可以指向任何类型的数据（如 char*, int*, struct* 等）。

3. size_t count: 要写入的字节数。

   • 指定了你想从 buf 缓冲区中写入多少个字节到文件中。

返回值

• 成功时：返回实际写入文件的字节数，这个值可能会小于 count，原因可能包括：
  • 文件达到了其最大大小限制。
  • 写入了磁盘上的可用空间。
  • 从管道或套接字读取数据的进程消费了数据。
• 出错时：返回 -1，并设置全局变量 errno 来指示具体的错误原因。

常见错误

• EBADF: fd 不是一个有效的文件描述符，或者它没有被以写方式打开。
• EINTR: 写操作被信号中断。
• EAGAIN 或 EWOULDBLOCK: 文件描述符被设置为非阻塞模式，并且写操作会阻塞。
• EFAULT: buf 指针指向了进程的不可访问地址空间。

使用 write() 的完整示例

下面是一个完整的示例,展示了如何使用 open() 和 write() 函数来创建一个文件并向其中写入内容。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>      // open() 函数的头文件
#include <unistd.h>     // write(), close() 函数的头文件
#include <errno.h>      // errno 变量
int main() {
    const char *filename = "test_write.txt";
    const char *message = "Hello, C write() function!\n";
    int fd;             // 文件描述符
    ssize_t bytes_written; // 实际写入的字节数
    // 1. 打开文件 (使用 open)
    // O_CREAT: 如果文件不存在，则创建它
    // O_WRONLY: 以只写方式打开
    // O_TRUNC: 如果文件已存在，则将其长度截断为0
    // 0644: 文件权限 (所有者读写，组和其他用户只读)
    fd = open(filename, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);
    // 检查 open 是否成功
    if (fd == -1) {
        // 使用 perror() 打印一个描述性错误信息
        perror("Error opening file");
        return EXIT_FAILURE;
    }
    printf("File '%s' opened successfully with fd: %d\n", filename, fd);
    // 2. 写入文件 (使用 write)
    bytes_written = write(fd, message, strlen(message));
    // 检查 write 是否成功
    if (bytes_written == -1) {
        perror("Error writing to file");
        // 即使写入失败，也要记得关闭文件
        close(fd);
        return EXIT_FAILURE;
    }
    printf("Successfully wrote %zd bytes to the file.\n", bytes_written);
    // 3. 关闭文件
    if (close(fd) == -1) {
        perror("Error closing file");
        return EXIT_FAILURE;
    }
    printf("File closed.\n");
    return EXIT_SUCCESS;
}

如何编译和运行

1. 将代码保存为 write_example.c。

   
   （图片来源网络，侵删）

2. 打开终端,使用 GCC 进行编译：

   gcc write_example.c -o write_example

3. 运行生成的可执行文件：

   ./write_example

4. 查看输出和结果：

   # 终端输出
   File 'test_write.txt' opened successfully with fd: 3
   Successfully wrote 28 bytes to the file.
   File closed.
   # 查看当前目录下是否生成了文件
   ls -l test_write.txt
   # 查看文件内容
   cat test_write.txt
   # 输出: Hello, C write() function!

write() 与标准 I/O 函数（fputs, fprintf）的对比

作为 C 程序员，你更可能熟悉 fputs(), fprintf(), fputc() 等标准 I/O 函数，它们和 write() 有什么区别？

• 对于日常的文本文件写入，优先使用标准 I/O 函数（如 fprintf, fputs），因为它们更简单、更安全、通常性能更好。
• 当你需要极致性能（复制一个几十 GB 的大文件，避免频繁的系统调用开销）、或者需要直接与设备/网络交互、或者在进行系统级编程时，write() 这样的系统调用是更好的选择。

writefile 的其他可能性

虽然 write() 是最可能的答案，但在某些情况下，你可能会遇到名为 writefile 的函数：

1. 特定平台或库：某些嵌入式系统、游戏引擎（如 GameMaker）或旧的图形库（如 DOS 下的 BGI）可能会提供自己的 writefile 函数，你需要查阅该平台或库的官方文档来了解其用法。

2. 自定义函数：在某个项目或代码片段中，开发者可能自己实现了一个名为 writefile 的函数，作为对 write() 的一个简单封装，使其更易于使用。

   // 一个可能的 writefile 自定义函数示例
   #include <stdio.h>
   #include <stdlib.h>
   #include <string.h>
   #include <fcntl.h>
   #include <unistd.h>
   // 封装 write，使其直接接受文件名和内容
   int writefile(const char *filename, const char *content) {
       int fd = open(filename, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);
       if (fd == -1) {
           perror("open");
           return -1;
       }
       size_t len = strlen(content);
       ssize_t bytes_written = write(fd, content, len);
       close(fd);
       if (bytes_written == (ssize_t)len) {
           return 0; // 成功
       } else {
           return -1; // 失败
       }
   }
   int main() {
       if (writefile("my_log.txt", "This is a log entry.") == 0) {
           printf("File written successfully.\n");
       } else {
           printf("Failed to write file.\n");
       }
       return 0;
   }

   如果你在代码中看到了这样的函数,你需要找到它的定义（通常在 .h 和 .c 文件中）来理解其具体行为。

当你在 C 语言中谈论“写入文件”时，最核心、最底层的函数是 write()，它不是一个标准的 C 库函数，而是操作系统提供的系统调用，对于绝大多数应用场景，推荐使用更高级、更便携的标准 I/O 函数（如 fprintf），如果你遇到的 writefile 不是 write() 的别名，那么它很可能是一个特定于某个平台或项目的自定义函数。