将内容添加到文件的中间...而不读取它直到结束

Question

我在unix.stackexchange上已经阅读了关于如何在文件中添加或删除行而不需要创建临时文件的各种问题/答案.

https://unix.stackexchange.com/questions/11067/is-there-a-way-to-modify-a-file-in-place?lq=1

似乎所有这些答案都需要一个至少读取到文件末尾,如果输入是一个大文件,这可能是耗时的.有没有解决的办法？我希望文件系统像链表一样实现......所以应该有办法达到所需的"行",然后只添加东西(链接列表中的节点).我该怎么做呢？

我这么认为是正确的吗？或者我错过了什么？

Ps:我需要在'C'中完成,不能使用任何shell命令.

Answer 1

简而言之,是的,可以在适当的位置修改文件的内容,但不是,不可能在文件中间删除或添加内容.

UNIX文件系统使用指向整个数据块的inode指针结构来实现.文本文件的每一行都不"知道"它与前一行或下一行的关系,它们在块内简单地相邻.要在这两行之间添加内容,需要将所有以下内容在块内进一步"向下"移动,将一些数据推入下一个块,这又必须转移到下一个块,等等.

在C中你可以打开一个文件进行更新并读取其内容,并覆盖一些内容,但我不相信(甚至理论上)任何方式在中间插入新数据,或删除数据(除了覆盖它)与空值.

Answer 2

从Linux 4.1开始,fallocate(2)支持FALLOC_FL_INSERT_RANGE标志,允许用户在文件中间插入给定长度的孔而不重写以下数据.但是,它是相当有限的:必须在文件系统块边界插入孔,并且插入的孔的大小必须是文件系统块大小的倍数.此外,在4.1中,此功能仅受XFS文件系统支持,并在4.2中添加了Ext4支持.

对于所有其他情况,仍然需要重写文件的其余部分,如其他答案所示.

Answer 3

您可以就地修改文件，例如使用dd.

$ echo Hello world, how are you today? > helloworld.txt
$ cat helloworld.txt
Hello world, how are you today?
$ echo -n Earth | dd of=helloworld.txt conv=notrunc bs=1 seek=6
$ cat helloworld.txt
Hello Earth, how are you today?

问题是，如果您的更改也更改了长度，则它将无法正常工作：

$ echo -n Joe | dd of=helloworld.txt conv=notrunc bs=1 seek=6
Hello Joeth, how are you today?
$ echo -n Santa Claus | dd of=helloworld.txt conv=notrunc bs=1 seek=6
Hello Santa Clausare you today?

当您更改长度时，您必须重新编写文件，如果不完全，则从您所做的更改点开始。

在 C 中，这与dd. 您打开文件、查找并写入。