我们来介绍与 read 和 open 紧密配合使用的 write 函数。如果说 read 是从文件描述符“拿”数据，那么 write 就是向文件描述符“放”数据。
1. 函数介绍
write 是一个 Linux 系统调用，用于将数据从程序的缓冲区写入到由文件描述符 fd 指定的文件、管道、套接字或其他输出流中。它是程序向外部（如文件、屏幕、网络）发送数据的基本方式之一。
2. 函数原型
#include <unistd.h>
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
3. 功能
尝试将 count 个字节的数据从 buf 指向的缓冲区写入到文件描述符 fd 所关联的文件或资源中。
4. 参数
int fd: 这是目标文件描述符。它标识了数据要写入的目标，比如通过open打开的文件、标准输出 (STDOUT_FILENO)、标准错误 (STDERR_FILENO) 或一个网络套接字等。const void *buf: 这是一个指向包含待写入数据的缓冲区的指针。由于数据是从这个缓冲区读取并写出去的，所以指针被声明为const，表明函数不会修改这块内存中的数据。size_t count: 这是要写入的字节数。函数会尝试写入从buf开始的count个字节。
5. 返回值
write 函数返回实际成功写入的字节数。
- 成功时:
- 返回实际写入的字节数 (0 <= 返回值 <=
count)。 - 在阻塞模式下，通常返回值会等于
count。但在某些情况下（如写入管道或网络套接字时缓冲区满），返回值可能小于count。这时，程序通常需要循环调用write来写入剩余的数据。
- 返回实际写入的字节数 (0 <= 返回值 <=
- 出错时:
- 返回 -1，并设置全局变量
errno来指示具体的错误类型（例如EAGAIN、EBADF、EFAULT、ENOSPC等）。
- 返回 -1，并设置全局变量
重要提示: 绝对不能仅仅通过检查 write 的返回值是否为 -1 来判断写操作是否完全成功。必须检查返回值是否等于请求写入的字节数 count，或者在返回值小于 count 时采取相应措施（如循环写入）。
6. 相似函数，或关联函数
pwrite: 类似于write，但它允许你在一次调用中同时指定要写入的文件描述符、缓冲区、写入字节数以及文件内的偏移量。它不会改变文件的当前偏移量。writev: 允许你将多个不连续缓冲区（一个iovec数组）中的数据写入到文件描述符中，这对于需要拼接发送多个数据块的场景非常有用。read: 与write相反，用于从文件描述符读取数据。open: 通常在调用write之前使用，用来获取要写入文件的文件描述符。
7. 示例代码
示例 1：将数据写入文件
这个例子演示如何创建（或截断）一个文件，并将一些文本数据写入其中。
#include <unistd.h> // write, close
#include <fcntl.h> // open, O_WRONLY, O_CREAT, O_TRUNC
#include <stdio.h> // perror, printf
#include <stdlib.h> // exit
#include <string.h> // strlen
#include <errno.h> // errno
int main() {
int fd; // 文件描述符
const char *message = "Hello, Linux System Programming!\n";
size_t message_len = strlen(message); // 获取要写入的字节数
ssize_t bytes_written; // 实际写入的字节数
// 1. 打开(或创建)一个文件用于写入
// O_WRONLY: 只写模式
// O_CREAT: 如果文件不存在则创建
// O_TRUNC: 如果文件存在，则截断(清空)它
// 0644 是新创建文件的权限 (所有者读写，组和其他用户只读)
fd = open("output.txt", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);
if (fd == -1) {
perror("Error opening/creating file");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("File 'output.txt' opened/created successfully with fd: %d\n", fd);
// 2. 调用 write 将数据写入文件
bytes_written = write(fd, message, message_len);
// 3. 检查 write 的返回值
if (bytes_written == -1) {
perror("Error writing to file");
close(fd); // 出错也要记得关闭文件
exit(EXIT_FAILURE);
} else if ((size_t)bytes_written != message_len) {
// 检查是否所有数据都被写入 (在简单场景下通常如此，但好习惯是检查)
fprintf(stderr, "Warning: Only %zd of %zu bytes written to file.\n", bytes_written, message_len);
// 在实际应用中，可能需要循环 write 来处理这种情况
} else {
printf("Successfully wrote %zd bytes to 'output.txt'.\n", bytes_written);
}
// 4. 关闭文件描述符
if (close(fd) == -1) {
perror("Error closing file");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("File closed. Check 'output.txt' for the content.\n");
return 0;
}
代码解释:
- 定义要写入的字符串
message和其长度message_len。 - 使用
open()以只写模式 (O_WRONLY) 打开或创建output.txt文件。如果文件不存在则创建 (O_CREAT)，如果存在则清空 (O_TRUNC)。权限设置为0644。 - 调用
write(fd, message, message_len)尝试将整个消息写入文件。 - 检查
write的返回值：-1 表示错误；如果返回值不等于message_len，则表示未完全写入（在此简单场景下不太可能发生，但展示了检查的必要性）；否则表示成功写入。 - 最后，使用
close()关闭文件描述符。
示例 2：向标准错误输出写入错误信息
这个例子展示了如何使用 write 向标准错误 (STDERR_FILENO) 写入信息，这通常用于输出错误或诊断信息，与标准输出分开。
#include <unistd.h> // write
#include <string.h> // strlen
int main() {
const char *error_msg = "An error occurred in the program.\n";
// 直接向标准错误 (文件描述符 2) 写入错误信息
// 注意：这里也没有处理 write 可能部分写入的情况，
// 对于短消息写入 stderr 通常可以假设一次性成功，
// 但在严格要求下仍需检查返回值。
write(STDERR_FILENO, error_msg, strlen(error_msg));
return 0; // 程序正常退出，但 stderr 上有错误信息
}
代码解释:
- 定义错误信息字符串。
- 直接调用
write(STDERR_FILENO, error_msg, strlen(error_msg))将错误信息写入标准错误输出。STDERR_FILENO是预定义的常量，值为 2。