首先需要明白的是，所有的操作系统都提供多种服务的入口点，程序由此向内核请求服务。这些可直接进入内核的入口点被称为系统调用。
在Linux中，为了更好地保护内核空间，程序的运行空间分为内核空间和用户空间(也就是常称的内核态和用户态)，它们分别运行在不同的级别上，在逻辑上是相互隔离的。因此，用户进程在通常情况下不允许访问内核数据，也无法使用内核函数，它们只能在用户空间操作用户数据，调用用户空间的函数。
相关的一些函数：
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
//Returns file descriptor on success, or –1 on error 各参数及返回值的含义如下：
pathname：要打开或创建的文件名称。
flags：标志位，指定打开文件的操作方式。
mode：指定新文件的访问权限。(仅当创建新文件时才使用该参数)
返回值：若成功返回文件描述符，否则返回-1并设置变量errno的值。
这里看到这么多的头文件以及要记这么多的参数是不是很困难，这里可以有个很好的方法，在Linux系统下的终端中打出 man open，之后就会弹出这个open（）函数的所有使用方法，但这个里面全是英文的说明，有需要的小伙伴可以去网上下载中文版的Linux中文man离线手册，很不错。
#include <unistd.h>
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
//Returns number of bytes read, 0 on EOF, or –1 on error 各参数及返回值的含义如下：
fd：要读取的文件的描述符。
buf：读取到的数据要放入的缓冲区。
count：要读取的字节数。
返回值：若成功返回读到的字节数，若已到文件结尾则返回0，若出错则返回-1并设置变量errno的值。
注意：
1. 这里的size_t是无符号整型，ssize_t是有符号整型。
2. buf指向的内存空间必须事先分配好。
#include <unistd.h>
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
//Returns number of bytes written, or –1 on error 各参数及返回值的含义如下：
fd：要写入的文件的描述符。
buf：要写入的数据所存放的缓冲区。
count：要写入的字节数。
返回值：若成功返回已写的字节数，出错则返回-1并设置变量errno的值。
#include <unistd.h>
int close(int fd);
//Returns 0 on success, or –1 on error 各参数及返回值的含义如下：
fd：要关闭的文件的描述符。
返回值：若成功返回0，出错则返回-1。
注：当一个进程终止时，内核会自动关闭它所有打开的文件。
以及lseek（）函数等。
从以上对文件的各种操作中，是不是可以推测出文件描述符和打开的文件是一一对应的关系？
为了搞清楚上述问题，首先需要了解内核如何表示打开的文件
内核使用三种数据结构表示一个打开的文件！
文件描述符表(每个进程都有)
(1) 文件描述符标志(file descriptor flags)，如：close_on_exec。
(2) 指向一个文件表项(file table entry)的指针。
打开文件表(open file table)
(1) 文件状态标志(file status flags)，如读、写、非阻塞等。
(2) 当前文件偏移量(file offset)。
(3) 文件访问模式(read-only, write-only, or read-write)。
(4) 指向i-node表项的指针。
下面来说说标准I/O，C标准库提供了操作文件的标准I/O函数库，与系统调用相比，主要差别是实现了一个跨平台的用户态缓冲的解决方案。 系统调用要请求内核的服务，会引发CPU模式的切换，期间会有大量的堆栈数据保存操作，开销比较大。如果频繁地进行系统调用，会降低应用程序的运行效率。有了缓冲机制以后，多个读写操作可以合并为一次系统调用，减少了系统调用的次数，将大大提高程序的运行效率。
所谓的标准I/O函数实际上是对底层系统调用的封装，最终读写设备或文件的操作仍需调用系统I/O函数来完成。
标准I/O函数并不直接操作文件描述符，而是使用文件指针。文件指针和文件描述符是一一对应的关系，这种对应关系由标准I/O库自己内部维护。文件指针指向的数据类型为FILE型，但应用程序无须关心它的具体内容。
在标准I/O中，一个打开的文件称为流(stream)，流可以用于读(输入流)、写(输出流)或读写(输入输出流)。每个进程在启动后就会打开三个流，分别对应：stdin(标准输入流)、stdout(标准输出流)以及stderr(标准错误输出流)。
FILE *fopen(const char *path, const char *mode);
fopen打开由path指定的文件，并把它与一个文件流关联起来。mode参数指定文件的打开方式。
fopen执行成功返回一个非空的FILE*指针，失败时返回NULL
"r"或"rb"：以只读方式打开。
“w”或”wb”：以只写方式打开，并把文件长度截短为零。
“a”或”ab”：以写方式打开，新内容追加在文件尾。
“r+”或”rb+”或”r+b”：以更新方式打开(读和写)。
“w+”或”wb+”或”w+b”：以更新方式打开，并把文件长度截短为零。
“a+”或”ab+”或”a+b”：以更新方式打开，新内容追加在文件尾。
注：字母b表示文件是一个二进制文件而不是文本文件。
size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
数据从文件流stream读到ptr指向的数据缓冲区里。size参数指定每个数据记录的长度，nmemb给出要传输的记录的个数。函数的返回值是成功读到数据缓冲区里的记录的个数(不是字节数)。
fwrite()从指定的数据缓冲区里取出数据记录，并把它们写到输出流中。它的返回值是成功写入的记录个数。函数原型如下：
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb,
FILE *stream);
fputc()把一个字符写到一个输出文件流中，它返回写入的值，如果失败，则返回EOF。类似fgetc()和getc()，putc()的作用也相当于fputc()，但它可能被实现为一个宏。putchar()相当于putc(c, stdout)，它把单个字符写到标准输出。
int fputc(int c, FILE *stream);
int putc(int c, FILE *stream);
int putchar(int c);
注意：putchar和getchar都是把字符当作int类型而不是char类型来使用的，这就允许文件结尾EOF取值为-1。
fgetc()从文件流里取出下一个字节并把它作为一个字符返回。当它到达文件结尾或出现错误时，返回EOF。getc()和fgetc()一样，但它有可能被实现为一个宏。getchar()相当于getc(stdin)。
int fgetc(FILE *stream);
int getc(FILE *stream);
int getchar(void);fseek()用于在文件流里为下一次读写操作指定位置。
int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);
offset和whence参数的含义和取值与lseek函数完全一样，但lseek返回的是一个off_t数值，而fseek返回的是一个整数：0表示成功，-1表示失败并设置errno指出错误。