Linux——文件描述符的理解
1.概念
在linux下一切皆文件，文件描述符是内核为了高效的管理已经被打开的文件所创建的索引，它是一个非负整数，用于指代被打开的文件，所有执行I/O操作的系统调用都是通过文件描述符完成的。而系统调用函数open的返回值就是文件描述符-fd。
2.与系统调用函数（opem，read ，write，close，lseek）的关系
int open(const char *pathname，int flags，mode_t mode);
- pathname :要打开的文件名称（路径+名称)
- flags :以何种方式打开
- 必须的宏，三个宏有且只能出现一个
- O_RDONLY :只读方式
- O_WRONLY : 只写方式
- O_RDWR :读写方式可选的宏
O_APPEND :追加
O_TRUNC :截断
O_CREAT :文件不存在则创建
使用的方式，必须的宏和可选的宏之间使用按位或的方式eg: O_RDWR | O_CREAT - mode :权限
新创建出来的文件设置权限
传参的时候，传递8进制数字就可以了 - 返回值:
打开成功,返回大于等于0的数字，是文件描述符打开失败，返回-1
ssize_t read(int fd,void *buf,size_t count) :
- fd :文件描述符，open的返回值
- buf :要将读到的内容放到哪里去
- count :最大可以读多少个，单位字节返回值:返回读到的字节数量
ssize_t write(int fd,const void *buf，size_t count);
- fd :文件描述符，open的返回值
- buf :往文件当中写的内容
- count :写的内容的大小返回值:写成功的字节数量
off_t lseek(int fd, off_t offset，int whence) ;
- fd :文件描述符
- offset :偏移量whence :
- whence：SEEK_SETSEEK_ CURSEEK_END
int close(int fd) ;
- 关闭文件描述符
因此很明显看出来，上述几个函数就是通过文件描述符找到对应的文件进行操作的
3.创建进程时的三个默认的文件描述符
- Linux进程默认情况下会有3个缺省打开的文件描述符，分别是标准输入0， 标准输出1， 标准错误2.
- 0,1,2对应的物理设备一般是：键盘，显示器，显示器
4.文件描述符与进程之间的关系
- 文件描述符实际上是内核中文件描述信息表中数组下标，用户根据下标在进程pcb中的文件描述信息表中找到相应文件描述信息，实现对文件的操作；
- 文件描述符就是从0开始的小整数
- 我们打开文件时，会创建一个file结构体。表示一个已经打开的文件对象。而进程执行open系统调用，所以必须让进程和文件关联起来。每个进程都有一个指针*files, 指向files_struct,该表包涵一个指针数组，每个元素都是一个指向打开文件的指针
4.文件描述符分配规则
文件描述符的分配规则：在files_struct数组当中，找到当前没有被使用的最小的一个下标，作为新的文件描述符。
5.文件描述符与文件流指针的关系
- 文件流指针是fopen函数返回的，是库函数，由C库进行维护
- 文件描述符是open函数返回，是系统调用函数，由内核进行维护
- 不同的文件流指针，在C库的当中当中会创建不同的struct _IO_FILE，在_IO_FILE结构体当中保存了不同的文件描述符
- 文件流指针当中包含文件描述符
- 操作系统当中广泛存在缓冲区，但是如果针对文件流指针而言的缓冲区，是C库在维护的
- exit函数在退出的时候，会刷新缓冲区，就是因为操作的是文件流指针。_exit函数在退出一个进程的时候，不会刷新该缓冲区，是因为该缓冲区是C库在维护的，内核并不知道，所以不会刷新。