文件锁定+ Fscanf/Lseek

Question

我有一个名为"input.txt“的文件，它包含一些值。我正在编写程序，它将在该文件中找到最小值，并将该最小值替换为作为命令行参数的数字--如果命令行参数较大，则最小值。这些值代表室温，因此可以用这个事实来找出最小值。此外，需要锁定文件的这一部分(新编号替换最小号)。

示例：

$ ./prog 23

档案: 21 25 19 22 24 档案: 21 25 23 22 24

$ ./prog 29

档案：21 25 23 22 24 档案：29 25 23 22 24

代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <errno.h>
#include <stdint.h>

/* Function that handles errors */
void fatal_error(const char *message){

    perror(message);
    exit(EXIT_FAILURE);
}

int main(int argc, char **argv){

    if(argc != 2)
        fatal_error("Bad arguments.\n");

    /* Fetching command line argument */
    int temp = atoi(argv[1]);

    /* Opening file and checking for errors */
    FILE *file = fopen("input.txt", "r+");
    if(!file)
        fatal_error("Unable to open file.\n");

    /* Finding minimum in the file */
    int min = 200;
    int value;
    while(fscanf(file, "%d", &value) != EOF)
        if(value < min)
            min = value;

    /* Exiting if nothing needs to change */
    if(temp <= min)
        return 0;

    /* Creating file descriptor from stream and checking for errors */
    int fdOpen = fileno(file); 
    if(fdOpen == -1)
        fatal_error("Unable to open file descriptor.\n");

    /* Moving offset to the beginning of the file */
    off_t of = lseek(fdOpen,0,SEEK_SET);
    printf("Ofset pre petlje: %jd\n", (intmax_t)of);
    while(1){

        /* I'm reading file all over again */
        if(fscanf(file, "%d", &value) == EOF)
            fatal_error("Reached end of file.\n");

        /* If I reached minimum */
        if(value ==  min){

            /* I lock that part of the file - temperatures are two digit numbers*/
            struct flock lock;
            lock.l_type = F_WRLCK;
            lock.l_whence = SEEK_CUR;
            lock.l_start = -2;
            lock.l_len = 2;

            /* I create lock */
            if(fcntl(fdOpen,F_SETLK, &lock) == -1){

                if(errno == EACCES || errno == EAGAIN)
                    fatal_error("File is locked.\n");
            }

            /* Moving two positions back from current position */
            off_t offset;
            if((offset = lseek(fdOpen, -2, SEEK_CUR)) == -1)
                fatal_error("lseek error.\n");

            /* Inserting read command line value into file */
            fprintf(file, "%d", temp);

            /* Unlocking */
            lock.l_type = F_UNLCK;
            if(fcntl(fdOpen, F_SETLK, &lock) == -1)
                fatal_error("Unable to destroy lock.\n");

            /* Closing file descriptor, and breaking loop */
            close(fdOpen);
            break;
        }
    }
    return 0;
}

然而，这是行不通的。文件不会变。问题是-我知道这样做是正确的。我已经写了基本相同的程序，改变，例如，每次出现的词"aa“到"bb”。这基本上是相同的概念。

我试过的：

• 我在fscanf()循环中的while()之前和之后都尝试过抓取偏移量。在第一次fscanf偏移量设置为0-文件的开头之前。在将第一次fscanf偏移量设置为文件结束后，偏移量在每次迭代后保持在文件的末尾。
• 我尝试在相同的ftell()中使用printf()，ftell()给出了正确的偏移量。然而，that循环中的ftell()仍然给出了文件的结尾。我也尝试过使用fseek()而不是lseek() (甚至我知道fseek()在其实现中使用了lseek() )。同样的结果。
• 我尝试过使用char*缓冲区而不是值。基本上，要使用fscanf(file,"%s",buffer)，将该值转换为检查读取值是否最小，之后我使用fprintf(file,"%s",buffer)编写了该值。但结果是一样的。
• 我试着锁定整个文件(我想--也许有问题)，但是，结果是一样的。

代码：

下面是我提到的使用相同概念的第二个程序。这段代码可以工作，但我在这里也尝试过打印偏移量，偏移量也在文件的末尾。

int main(int argc, char **argv){

    if(argc != 4)
        fatal_error("You must enter exactly 4 arguments.\n");

    FILE *f = fopen(argv[1], "r+");
    if(!f)
        fatal_error("Unable to open file for reading and writing.\n");

    int fd = fileno(f);
    if(fd == -1)
        fatal_error("Unable to fetch file descriptor for file.\n");

    char word[MAX_LEN + 1];
    int word_len = strlen(argv[2]);
    while(fscanf(f,"%s",word) != EOF){

        printf("%jd\n", lseek(fd,0,SEEK_CUR));
        if(!strcmp(argv[2],word)){

            struct flock lock;
            lock.l_type = F_WRLCK;
            lock.l_whence = SEEK_CUR;
            lock.l_start = -word_len;
            lock.l_len = word_len;

            if(fcntl(fd, F_SETLKW, &lock) == -1)
                fatal_error("File locking failed.\n");

            if(lseek(fd, -word_len, SEEK_CUR) == -1)
                fatal_error("Lseek error.\n");
            fprintf(f, "%s", argv[3]);

            lock.l_type = F_UNLCK;
            if(fcntl(fd, F_SETLK, &lock) == -1)
                fatal_error("Failed to release lock.\n");
        }
    }
}

正如你所看到的，这是完全相同的概念。第二个程序起作用，第一个不起作用。

我现在很困惑。如果我从文件流创建文件描述符，然后在该文件描述符上使用lseek()来更改偏移量，那么流的偏移量也会改变吗？如果您使用fscanf()从流中读取某些内容，那么offset_t是否与从文件中读取的内容相同？如果我使用fscanf()和格式说明符%d和%s，在更改偏移量方面有什么不同吗？

Answer 1

当(源文本和替换文本)都具有相同的长度时，您想替换值的方式将只在()中工作，在您的情况下，长度相同(Aa)==length(Bb)。主要是要小心使用FILE*和int fd描述符，并且总是在退出之前关闭文件。

在close(fd)之前调用fclose(f)将导致缓冲数据不会被写入。

另一个问题是锁定相对于SEEK_CUR的文件区域不会锁定要修改的文件的部分。

这里有一些修改过的代码正在工作：

int main(int argc, char **argv){

    if(argc != 4)
        fatal_error("You must enter exactly 3 arguments.\n");

    if(strlen(argv[2])!=strlen(argv[3]))
        fatal_error("src&dst words must be the length.\n");

    FILE *f = fopen(argv[1], "r+");
    if(!f)
        fatal_error("Unable to open file for reading and writing.\n");

    int fd = fileno(f);
    if(fd == -1)
        fatal_error("Unable to fetch file descriptor for file.\n");

    char word[MAX_LEN + 1];
    int word_len = strlen(argv[2]);
    while(fscanf(f,"%s",word) != EOF){

        printf("%jd\n", ftell(f));
        if(!strcmp(argv[2],word)){

            struct flock lock;
            lock.l_type = F_WRLCK;
            lock.l_whence = SEEK_SET;
            lock.l_start = ftell(f)-word_len;
            lock.l_len = word_len;

            if(fcntl(fd, F_SETLKW, &lock) == -1)
                fatal_error("File locking failed.\n");

            fseek(f,-word_len,SEEK_CUR); //FILE* based seek
            fprintf(f, "%s", argv[3]);
            fflush(f); //sync output

            lock.l_type = F_UNLCK;
            if(fcntl(fd, F_SETLK, &lock) == -1)
                fatal_error("Failed to release lock.\n");
        }
    }
    fclose(f); // close the file
}

Update1：FILE接口有自己的缓冲，这与int fd不同步。因此，主要的问题是使用using，而using则应该使用。

Update2：循环查找min值的代码

int main(int argc, char **argv){

    if(argc != 3)
        fatal_error("You must enter exactly 2 arguments.\n");

    if(strlen(argv[2]) != 2)
        fatal_error("replace num must have 2 digits.\n");

    FILE *f = fopen(argv[1], "r+");
    if(!f)
        fatal_error("Unable to open file for reading and writing.\n");

    int fd = fileno(f);
    if(fd == -1)
        fatal_error("Unable to fetch file descriptor for file.\n");

    // search for minimum
    int word_len = strlen(argv[2]);
    int value, minValue;
    long minOffs=-1;
    while(fscanf(f,"%d",&value) == 1){ //compare number of parsed items
        printf("test value %d\n", value);
        if (minValue > value) {
            minValue = value;
            minOffs = ftell(f) - word_len;
        }
    }

    // replace if found
    if (minOffs >= 0) {
        printf("replacing v=%d at %ld\n", minValue, minOffs);
        struct flock lock;
        memset(&lock, 0, sizeof(lock));
        lock.l_type = F_WRLCK;
        lock.l_whence = SEEK_SET;
        lock.l_start = minOffs;
        lock.l_len = word_len;

        fseek(f,minOffs,SEEK_SET);
        if(fcntl(fd, F_SETLK, &lock) == -1)
            fatal_error("File locking failed.\n");

        fprintf(f, "%s", argv[2]);
        fflush(f); //sync output

        lock.l_type = F_UNLCK;
        if(fcntl(fd, F_SETLK, &lock) == -1)
            fatal_error("Failed to release lock.\n");
    }
    fclose(f);
}