深入了解Linux C编程中的lseek函数 (linux c lseek)
Linux操作系统一直以来备受程序员们的喜爱，其稳定性和高效性都是其他操作系统无法比拟的。在Linux C编程中，lseek函数是一个非常重要的函数，经常被用来控制文件的读写位置。在本文中，我们将深入了解lseek函数，包括其用法、参数和返回值等等。
一、lseek函数的概述
lseek函数的作用是设置文件读写指针的位置。其定义如下：
“`
off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
“`
其中，fd是文件的描述符，offset是文件读写指针的偏移量，whence表示偏移量的基准点，取值为SEEK_SET，SEEK_CUR和SEEK_END。lseek函数的返回值是设置后文件读写指针的绝对位置。
在使用lseek函数时，需要注意以下几个方面：
1. 文件描述符fd必须是一个打开的文件描述符；
2. offset必须是一个long类型的值，在32位系统中为4字节，在64位系统中为8字节；
3. whence的取值决定了offset的解释方式，即offset对应于文件的开头、当前位置还是结尾处。
二、使用lseek函数控制文件读写指针
lseek函数可以用来改变文件读/写指针的位置，该函数的实现方式不仅可以用来进行文件偏移量的定位，同样可以用来添加或删除数据。Linux中，基本上所有的IO函数都支持文件读写指针的概念。文件读写指针可理解为文件偏移量，初始值通常是0，也就是文件的开头处。后续读写会改变其位置。
以下是演示如何使用lseek函数实现向文件末尾添加数据的例子：
“`
#include
#include
#include
#include
#include
int mn()
{
int fd = open(“test.txt”, O_WRON | O_APPEND);
if (fd
perror(“open fled”);
exit(1);
}
char buf[] = “hello world!”;
size_t len = strlen(buf);
lseek(fd, 0, SEEK_END);
write(fd, buf, len);
close(fd);
return 0;
}
“`
在以上代码中，打开test.txt文件并将文件描述符保存在fd中。然后，使用lseek函数将读写指针移动到文件结尾处（SEEK_END），其实际值应该为0，因为此时文件为空。使用write函数将数据写入文件，其中，buf数组是写入的数据内容。关闭文件。
三、实现模拟tl命令的例子
为了进一步理解lseek函数的使用，我们可以通过模拟tl命令的方式来更好地理解。以下是一个读取文件末尾10行数据并输出的例子：
“`
#include
#include
#include
#include
#define BUFFSIZE 1024
int mn()
{
int fd = open(“test.txt”, O_RDON);
if (fd
perror(“open fled”);
exit(1);
}
char buf[BUFFSIZE];
int n;
off_t offset;
// 计算文件总字节数并移动指针到文件末尾处
offset = lseek(fd, 0, SEEK_END);
while (1) {
if (offset
// 如果字节数小于缓冲区大小，则直接读取文件
offset = lseek(fd, 0, SEEK_SET);
read(fd, buf, offset);
write(STDOUT_FILENO, buf, offset);
break;
} else {
// 如果字节数大于缓冲区大小，则读取缓冲区
offset = lseek(fd, -BUFFSIZE, SEEK_CUR);
read(fd, buf, BUFFSIZE);
for (n = BUFFSIZE-1; n >= 0; n–) {
// 找到换行符位置并输出之后的部分
if (buf[n] == ‘\n’) {
write(STDOUT_FILENO, buf+n+1, BUFFSIZE-n-1);
break;
}
}
if (n
// 如果没有找到换行符，则全部输出
write(STDOUT_FILENO, buf, BUFFSIZE);
}
}
}
close(fd);
return 0;
}
“`
在以上代码中，我们打开test.txt文件并将读写模式设置为只读模式。使用BUFFSIZE大小的缓冲区来缓存读取的数据。使用lseek函数将文件指针移动到文件末尾处，保存偏移量值到offset变量中。
如果文件大小小于BUFFSIZE，直接从文件头部读取文件并输出即可。如果文件大小大于等于BUFFSIZE，通过lseek函数来控制指针位置，从后向前读取数据，找到换行符（’\n’）的位置，然后输出之后的部分即可。
通过以上例子，我们可以深入了解到lseek函数的使用，尤其在处理大文件时，性能的提升可以明显。同时，也可以理解到文件读写指针的重要性，在文件读写操作中是一个不可避免的问题。
