文件I/O編程之： Linux中文件及文件描述符概述

6.2Linux中文件及文件描述符概述

在Linux中對(duì)目錄和設(shè)備的操作都等同于文件的操作，因此，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)對(duì)不同設(shè)備的處理，提高了效率。Linux中的文件主要分為4種：普通文件、目錄文件、鏈接文件和設(shè)備文件。

那么，內(nèi)核如何區(qū)分和引用特定的文件呢？這里用到了一個(gè)重要的概念——文件描述符。對(duì)于Linux而言，所有對(duì)設(shè)備和文件的操作都是使用文件描述符來(lái)進(jìn)行的。文件描述符是一個(gè)非負(fù)的整數(shù)，它是一個(gè)索引值，并指向在內(nèi)核中每個(gè)進(jìn)程打開(kāi)文件的記錄表。當(dāng)打開(kāi)一個(gè)現(xiàn)存文件或創(chuàng)建一個(gè)新文件時(shí)，內(nèi)核就向進(jìn)程返回一個(gè)文件描述符；當(dāng)需要讀寫(xiě)文件時(shí)，也需要把文件描述符作為參數(shù)傳遞給相應(yīng)的函數(shù)。

通常，一個(gè)進(jìn)程啟動(dòng)時(shí)，都會(huì)打開(kāi)3個(gè)文件：標(biāo)準(zhǔn)輸入、標(biāo)準(zhǔn)輸出和標(biāo)準(zhǔn)出錯(cuò)處理。這3個(gè)文件分別對(duì)應(yīng)文件描述符為0、1和2（也就是宏替換STDIN_FILENO、STDOUT_FILENO和STDERR_FILENO，鼓勵(lì)讀者使用這些宏替換）。

基于文件描述符的I/O操作雖然不能移植到類Linux以外的系統(tǒng)上去（如Windows），但它往往是實(shí)現(xiàn)某些I/O操作的惟一途徑，如Linux中低級(jí)文件操作函數(shù)、多路I/O、TCP/IP套接字編程接口等。同時(shí)，它們也很好地兼容POSIX標(biāo)準(zhǔn)，因此，可以很方便地移植到任何POSIX平臺(tái)上。基于文件描述符的I/O操作是Linux中最常用的操作之一，希望讀者能夠很好地掌握。