面试题：C语言中Linux文件描述符的基础操作

Question

在Linux环境下使用C语言，假设已有一个文件描述符fd，编写一段代码实现从该文件描述符对应的文件中读取100字节的数据并存储到缓冲区buf中，同时检查读取操作是否成功。请写出关键代码片段并解释每个步骤。

Answer 1

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    // 假设fd已经被正确初始化
    int fd; 
    char buf[100];

    // 从文件描述符fd对应的文件中读取100字节的数据
    ssize_t bytes_read = read(fd, buf, 100); 

    // 检查读取操作是否成功
    if (bytes_read == -1) {
        perror("read error");
        exit(EXIT_FAILURE);
    } else if (bytes_read < 100) {
        printf("Read fewer bytes than expected. Read %zd bytes.\n", bytes_read);
    } else {
        printf("Successfully read 100 bytes.\n");
    }

    return 0;
}

步骤解释：

1. 定义变量：
   • fd：假设已经被正确初始化的文件描述符。
   • buf[100]：定义一个字符数组buf，用于存储从文件中读取的100字节数据。
2. 读取数据：
   • ssize_t bytes_read = read(fd, buf, 100);：调用read函数从文件描述符fd对应的文件中读取100字节的数据到buf缓冲区中。read函数返回实际读取的字节数，如果读取失败返回 -1。
3. 检查读取结果：
   • if (bytes_read == -1)：如果read函数返回 -1，表示读取操作失败，使用perror函数打印错误信息，并调用exit函数以失败状态退出程序。
   • else if (bytes_read < 100)：如果实际读取的字节数小于100，表示没有读取到预期的100字节，打印提示信息说明实际读取的字节数。
   • else：如果实际读取的字节数等于100，表示成功读取100字节，打印成功信息。