C语言unistd.h详解：Unix标准化函数的幕后功臣298

在C语言编程中，特别是涉及底层系统操作时，unistd.h头文件扮演着至关重要的角色。它为程序员提供了一套与Unix操作系统相关的标准化函数，这些函数允许程序与底层操作系统进行交互，例如文件描述符操作、进程控制、终端控制等等。本文将深入探讨unistd.h头文件中的关键函数，并通过示例代码讲解它们的用法和注意事项。

unistd.h并非C语言标准库的一部分，它属于POSIX标准的一部分。POSIX (Portable Operating System Interface) 旨在提供一个跨不同Unix类系统的可移植接口，这意味着使用unistd.h中的函数编写的代码，在遵守POSIX标准的系统（例如Linux、macOS、BSD等）上通常能够直接编译和运行，而无需做大的修改。这对于编写可移植性强的程序至关重要。

核心函数详解：

以下是一些unistd.h中常用的关键函数：
close(int fd): 关闭一个已打开的文件描述符。fd参数表示要关闭的文件描述符，通常由open(), socket()等函数返回。成功返回0，失败返回-1并设置errno。
read(int fd, void *buf, size_t count): 从指定的文件描述符fd读取数据到缓冲区buf中，最多读取count个字节。成功返回读取的字节数，失败返回-1并设置errno。读取到文件结尾时，返回0。
write(int fd, const void *buf, size_t count): 将缓冲区buf中的count个字节数据写入到指定的文件描述符fd。成功返回写入的字节数，失败返回-1并设置errno。
open(const char *pathname, int flags, ... /* mode_t mode */): 打开一个文件。pathname指定文件名，flags指定打开模式（例如O_RDONLY, O_WRONLY, O_RDWR, O_CREAT等），可选参数mode指定创建文件的权限（仅当flags包含O_CREAT时有效）。成功返回文件描述符，失败返回-1并设置errno。
fork(): 创建一个子进程。成功返回子进程的PID（在父进程中），在子进程中返回0，失败返回-1并设置errno。 fork()是进程间通信的重要基础。
execl(), execlp(), execle(), execvp(), execvpe(): 一系列执行其他程序的函数。这些函数会用新的程序替换当前进程的映像。它们的区别在于参数传递方式的不同，例如execl()使用参数列表，而execvp()使用参数数组。
wait(), waitpid(): 等待子进程结束。wait()等待任意一个子进程结束，waitpid()允许指定等待哪个子进程结束。
sleep(unsigned int seconds): 使当前进程休眠指定秒数。
getpid(): 获取当前进程的ID。
getppid(): 获取父进程的ID。
isatty(int fd): 检查文件描述符fd是否连接到终端。连接到终端返回非零值，否则返回0。
access(const char *pathname, int mode): 检查当前用户对指定文件的访问权限。mode指定要检查的权限（例如R_OK, W_OK, X_OK）。

示例代码 (fork() 和 execl())

以下代码演示了如何使用fork()创建子进程，并使用execl()在子进程中执行ls -l命令：```c
#include
#include
#include
int main() {
pid_t pid = fork();
if (pid < 0) {
fprintf(stderr, "fork failed");
return 1;
} else if (pid == 0) {
// 子进程
execl("/bin/ls", "ls", "-l", NULL);
fprintf(stderr, "execl failed"); // execl失败才会执行到这里
return 1;
} else {
// 父进程
wait(NULL); // 等待子进程结束
printf("Child process finished");
return 0;
}
}
```