C++语言系统调用基础（从零开始掌握操作系统交互）

常见的 C++ 系统调用（基于 Linux/Unix）

以下是一些常用的系统调用函数，它们定义在头文件如 <unistd.h>、<fcntl.h>、<sys/stat.h> 中：

• open()：打开或创建文件
• read()：从文件描述符读取数据
• write()：向文件描述符写入数据
• close()：关闭文件描述符
• fork()：创建新进程

实战：用系统调用读写文件

下面是一个使用 open、write 和 close 系统调用来写入文件的完整示例。这个例子展示了如何不依赖 C++ 标准库，直接与操作系统交互。

#include <fcntl.h>      // 包含 open() 的声明#include <unistd.h>     // 包含 write(), close()#include <sys/stat.h>   // 包含文件权限常量int main() {    // 打开或创建文件 test.txt，可写，权限为 644 (rw-r--r--)    int fd = open("test.txt", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IROTH);        if (fd == -1) {        // 打开失败        return 1;    }    const char* msg = "Hello from system call!\n";    write(fd, msg, sizeof(msg) - 1); // 写入内容    close(fd); // 关闭文件    return 0;}

编译并运行这段代码（在 Linux 或 macOS 终端中）：

g++ -o syscall_example syscall_example.cpp./syscall_example

运行后，你会在当前目录下看到一个 test.txt 文件，内容正是我们写入的字符串。

为什么学习系统调用？

掌握 C++系统调用 能让你：

• 深入理解操作系统工作原理
• 编写高性能、低延迟的系统级程序
• 进行 系统编程入门，为开发操作系统、驱动、嵌入式软件打下基础
• 更好地调试和优化使用标准库的程序

注意事项

1. 系统调用是平台相关的。上述例子适用于 Linux/Unix 系统，在 Windows 上需使用 Win32 API（如 CreateFile、WriteFile）。

2. 错误处理非常重要！系统调用失败时通常返回 -1，并设置全局变量 errno。建议使用 perror() 或 strerror(errno) 打印错误信息。

3. 对于大多数应用开发，推荐优先使用 C++ 标准库。只有在需要精细控制或性能关键场景下，才考虑直接使用系统调用。

总结

通过本教程，你已经了解了 C++文件操作 的底层机制，并亲手编写了一个使用系统调用的程序。系统调用是连接用户程序与操作系统的桥梁，掌握它意味着你迈入了 操作系统接口 编程的大门。

下一步，你可以尝试使用 read() 读取文件，或用 fork() 创建子进程，进一步探索系统编程的奥秘！