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C++系统调用详解（从零开始掌握Linux系统编程基础）

主机测评网
C++
2025-12-10
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在C++开发中，C++系统调用是程序与操作系统内核交互的重要方式。通过系统调用，我们可以执行文件读写、进程控制、网络通信等底层操作。本教程将带你从零开始理解并使用C++中的系统调用，特别适用于Linux环境下的Linux系统编程。

什么是系统调用？

系统调用（System Call）是操作系统提供给用户程序访问内核功能的接口。例如，当你想打开一个文件时，程序不能直接访问硬盘，而是通过open()系统调用来请求内核代为操作。

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为什么在C++中使用系统调用？

虽然C++标准库（如<fstream>）提供了高级文件操作接口，但在某些场景下，直接使用系统调用能带来更高的性能和更精细的控制。例如：

需要非阻塞I/O操作
处理大量小文件时优化性能
实现自定义的内存映射文件

常用C++系统调用示例：文件操作

下面我们将演示如何使用open()、read()、write()和close()这些基本的C++文件操作系统调用。

#include <unistd.h>   // 包含 read, write, close#include <fcntl.h>     // 包含 open#include <sys/stat.h>  // 包含文件权限常量#include <cstring>     // 包含 strlen#include <iostream>int main() {    // 1. 打开或创建文件    int fd = open("example.txt", O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC, S_IRUSR | S_IWUSR);    if (fd == -1) {        perror("open failed");        return 1;    }    // 2. 写入数据    const char* message = "Hello, System Call!\n";    ssize_t bytes_written = write(fd, message, strlen(message));    if (bytes_written == -1) {        perror("write failed");        close(fd);        return 1;    }    // 3. 关闭文件    close(fd);    // 4. 重新打开文件用于读取    fd = open("example.txt", O_RDONLY);    if (fd == -1) {        perror("open for reading failed");        return 1;    }    // 5. 读取数据    char buffer[100];    ssize_t bytes_read = read(fd, buffer, sizeof(buffer) - 1);    if (bytes_read == -1) {        perror("read failed");        close(fd);        return 1;    }    buffer[bytes_read] = '\0'; // 确保字符串以 null 结尾    std::cout << "读取内容: " << buffer << std::endl;    // 6. 最终关闭文件    close(fd);    return 0;}

代码说明

上面的代码展示了完整的系统调用教程流程：

open()：使用标志位O_CREAT（创建文件）、O_WRONLY（只写）、O_TRUNC（清空已有内容）打开文件，并设置权限为用户可读写（S_IRUSR | S_IWUSR）。
write()：将字符串写入文件描述符。
read()：从文件描述符读取数据到缓冲区。
close()：释放文件描述符资源。