Linux——文件描述符的理解

1.概念2.与系统调用函数（opem，read ，write，close，lseek）的关系3.创建进程时的三个默认的文件描述符4.文件描述符与进程之间的关系4.文件描述符分配规则5.文件描述符与文件流指针的关系

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_CREATmode :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。