c - 在C中创建文件头(文件的元数据)

Question

文件头包含有关文件元数据的所有数据。我想创建一个包含元数据的空白文件，然后我想将其他文件内容添加到此空白文件中，并且需要更改（修改）元数据。C中是否有用于创建文件头的库？如何在c语言中读写文件头？

metadata =
{
file_name;
file_size;
file_type;
file_name_size;
total_files;
}

Answer 1

可能有许多库处理特定的文件格式，例如tar上的变体，但是没有一个库适合您的特定头格式。
首先，您需要确定元数据的大小是固定的还是可变的。
如果它是固定大小的，那么在开始时跳过这么多字节，写入文件的其余部分，然后倒带并填充元数据就相对容易了。如果在开始时只知道可变大小的部分，那么您可以用同样的方式处理它—编写第一个版本，然后在完成后返回并编写最终版本。
如果你直到最后才知道可变材料的尺寸，那你就有困难了。您可能会用文件的大部分来编写一个临时文件，然后当您完成并知道所有可变大小的元数据时，您将元数据头写入一个新的（最终的）文件，然后在元数据之后复制临时文件。
请注意，您应该将文件名的大小（长度）放在磁盘上数据的实际文件名之前。然后，您可以读取名称的大小，并分配适当的空间和读取正确的数据量。把文件名的长度放在文件名本身之后真的没有多大帮助。
您还需要考虑标题是二进制数据还是文本。文件名组件将是文本，但数字可以是2字节或4字节二进制值，也可以是等效的ascii（纯文本）可变长度。调试文本表示通常更容易，但如果使用文本，则更可能需要可变长度的数据。但是，您也可以使用固定大小的空白填充。文本比二进制文件的另一个优点是，文本可以跨机器体系结构移植，而二进制文件带来了大端机和小端机的问题，等等。
您还应该考虑使用“幻数”来标识文件是否包含正确的数据类型。“数字”可能是一个ascii字符串，例如!<arch>\n头的某些版本中使用的ar。或pdf文件开头使用的%PDF-1.3\n。话虽如此，tar基本上在第一个字节中没有一个神奇的数字，但这是当今不寻常的设计。file程序知道很多关于神奇数字的知识。它的数据有时可以在一个文件中找到，比如mac os x的/usr/share/file下的文件。
你能举例说明吗？
我处理的一种文件格式是由32位（有符号）数字标识的消息，消息的长度可变，因此偏移量可变。该文件是以与平台无关的二进制格式编写的。这些数字是用大尾字母写的，msb在前面。消息编号当前限制在±99999的范围内（因此整个系统中有不到200000条消息的空间）。
文件头包含：
2字节（无符号）幻数
文件中包含的消息数的2字节（无符号）计数，n
后面是n个条目，每个条目描述一条消息：
4字节（签名）消息编号
2字节（无符号）消息长度
到消息开头的4字节（无符号）偏移量
n个条目按消息编号的顺序排序，但不要求消息编号是连续的。丢失的数字就是丢失的。
在n个条目之后，实际的消息文本随后出现，每个文本由相应条目标识的适当字节数加上ascii nul'\0'字节组成。
生成文件时，每条消息的文本将按处理顺序写入中间文件，记录文件中消息的偏移量。消息是按顺序读还是按顺序写并不重要；重要的是，从报头末尾开始的偏移量记录在报头记录中。一旦所有消息都读入，文件项的内存副本就可以按数字顺序进行排序，并可以写入最终文件。首先是幻数和消息数；然后是描述消息的n个条目；接着是从中间文件复制的消息文本。
读一条m号信息就足够简单了。你对n个条目进行二进制搜索，找到m的条目。如果没有，那么就这样做-这是个错误。如果它在那里，你知道在哪里找到它的文件和多长时间。
数据是固定的二进制格式这一事实并没有使事情复杂化。在big-endian和little-endian机器上使用相同的函数将数字读入本机格式。理论上，您可以为大端机进行优化，但前提是该机不存在数据对齐不足的问题。更简单的是忘记优化是可能的，只需在任何地方使用相同的代码。
如果上述格式被转换成文本格式，那么它可能有8个字节（比如说）为幻数保留（很可能是一个7个字母的字符串后跟一个换行符），6个字节为消息数保留（5个数字加上一个换行符）。每个消息条目可以为消息号保留6字节（数字为±99999），加上一个空间，加上长度为4字节（最大，8Kib）加上一个空间，加上8字节的偏移（7位数字加上一个换行符）。

MAGICNO
12345
-99999 8000 0000000
-90210   38 0008000
...

同样，文本文件可读性的优点是，您可以很容易地查看文件和数据的含义。
你可以在这个主题上有无尽的变化。