【Linux初阶】基础IO - 文件管理(深入理解文件描述符) | 重定向

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一、文件管理引入

我们在前面的文章中就曾提及过，进程操作的本质：进程与被打开文件的关系。

那么问题来了，一个进程可以打开多个文件吗？

可以 -> 系统中一定会存在大量被打开的文件 -> 被打开的文件需不需要被 OS管理起来呢？要的 -> 如何管理？ -> 先描述，在组织 -> 操作系统为了管理对应的打开文件，必定要为文件创建对应的 内核数据结构标识文件 -> files_struct {} -> 包含了大量的文件属性

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <assert.h>


#define FILE_NAME(number) "log.txt"#number //宏中+#，使两个字符串具有链接特性

int main()
{
   
    umask(0);//设置当前进程的umask值

    int fd0 = open(FILE_NAME(1), O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND, 0666);
    int fd1 = open(FILE_NAME(2), O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND, 0666);
    int fd2 = open(FILE_NAME(3), O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND, 0666);
    int fd3 = open(FILE_NAME(4), O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND, 0666);
    int fd4 = open(FILE_NAME(5), O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND, 0666);

    printf("fd: %d\n", fd0);
    printf("fd: %d\n", fd1);
    printf("fd: %d\n", fd2);
    printf("fd: %d\n", fd3);
    printf("fd: %d\n", fd4);

    close(fd0);
    close(fd1);
    close(fd2);
    close(fd3);
    close(fd4);
}

通过观察上面的代码和对应的运行结果，我们发现了两个问题：

1. fd获取的是文件操作符，那么为什么文件操作符是从3开始的呢？
2. 为什么文件操作符是连续的小整数呢，这些连续的小整数是什么？

其实，这些连续的小整数就是数组的下标，至于为什么是数组下标，我们在后面结合其他知识再行讲解。

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二、理解文件描述符

我们还是以 open的代码为例，我们知道，open接口调用成功后会返回文件描述符。实际上，文件描述符，就是一个整数。

int fd = open(FILE_NAME, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0666);

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(stdin)0， 标准输出(stdout)1， 标准错误(stderr)2。0,1,2对应的物理设备一般是：键盘，显示器，显示器。也就是说，在操作系统层面，我们可以把键盘和显示器理解成为文件。

这就回答了我们上面的第一个问题：fd获取的是文件操作符，那么为什么文件操作符是从3开始的呢？
因为前三个文件描述符被占用了。下面ÿ