Linux中的 read() 函数的介绍及使用实例

`read() 函数`的介绍

Linux 的 `read()` 函数简介

read() 是一个 POSIX 标准的系统调用，用于从文件或文件描述符中读取数据。它是用户空间与内核空间交互的重要接口之一。

函数原型

#include <unistd.h>
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

fd: 文件描述符，表示要读取的文件或设备，通常由 open() 或其他函数返回。
buf: 缓冲区的指针，用于存储读取到的数据。
count: 要读取的最大字节数。

返回值

成功时：
- 返回实际读取的字节数。
- 如果返回值为 0，表示文件已到达末尾（EOF）。
失败时：
- 返回 -1，并设置 errno，可以通过 perror() 或 strerror(errno) 查看错误信息。

`read()` 的功能

文件读取：
- 从普通文件中读取内容，逐字节传输数据到缓冲区。
设备读取：
- 可从设备文件（如 /dev/ 下的文件）读取数据，处理硬件事件或状态。
管道读取：
- 在管道或套接字通信中，read() 用于接收数据。
标准输入读取：
- 通过文件描述符 0，read() 可读取标准输入的数据。

常见错误及其原因

EINTR：调用被信号中断，需重试。
EBADF：无效的文件描述符。
EFAULT：buf 指向的内存地址无效。
EINVAL：无效的参数，如文件描述符未配置为可读。
EIO：I/O 错误，通常与硬件问题相关。

注意事项

字节数不一定等于请求的字节数：
- 网络、设备文件等读取可能返回比 count 小的字节数，需循环调用 read() 读取完整数据。
多线程环境：
- 确保线程间对文件描述符的访问互斥。
与非阻塞 I/O 配合：
- 如果文件描述符是非阻塞模式，read() 可能返回 0 或 -1（errno 为 EAGAIN 或 EWOULDBLOCK），需要检查并重试。

小结

read() 是 Linux 系统中基本的 I/O 操作接口，用于从文件描述符中读取数据。通过合理使用它，可以完成对文件、设备和网络数据的高效读取。

实例1

ret = read(ts->fd, &ev, sizeof(struct input_event));

这行代码涉及Linux中的 read() 函数，用于从文件描述符中读取数据。让我们逐步拆解其含义：

ret：
- 变量 ret 用于接收 read() 函数的返回值，表示实际读取到的字节数。如果读取失败，read() 会返回 -1，并设置 errno 以指示错误类型。
read(ts->fd, &ev, sizeof(struct input_event))：
- read() 是一个系统调用，用于从文件描述符（fd）中读取数据。
- ts->fd：这是一个文件描述符，通常代表一个已打开的文件、设备或其他资源。在这个例子中，可能是一个输入设备文件（例如 /dev/input/eventX），与 Linux 输入子系统相关。
- &ev：这是一个指向内存缓冲区的指针，用于存储读取到的数据。
- sizeof(struct input_event)：指定了读取的数据大小，这里等于 struct input_event 的大小。
struct input_event：
- 这是 Linux 输入子系统中的一个标准结构，定义在头文件 <linux/input.h> 中，通常用于描述输入事件。
- 它的常见字段包括：
  - struct timeval time：事件发生的时间戳。
  - __u16 type：事件的类型，例如按键、鼠标移动等。
  - __u16 code：事件的具体代码，表示哪个按键或动作。
  - __s32 value：事件的值，例如按键按下、松开或鼠标位置的变化。
代码逻辑的含义：
- 通过调用 read()，从文件描述符 ts->fd 中读取一个输入事件的数据，并存储在 ev 结构体中。
- 返回值 ret：
  - 如果 ret > 0：表示成功读取了 ret 字节，通常应该等于 sizeof(struct input_event)。
  - 如果 ret == 0：表示文件已到达末尾（对于某些设备文件，这种情况可能不会发生）。
  - 如果 ret == -1：表示发生错误，应检查 errno 以获取错误原因。
应用场景：
- 这种代码通常出现在处理 Linux 输入设备的程序中，用于读取键盘、鼠标或其他输入设备的事件。