19、Linux 数据处理与存储实验指南

Linux 数据处理与存储实验指南

1. STDIO：通用接口

在 Linux 系统中，标准输入/输出（STDIO）是程序进行输入和输出操作的关键基础。STDIO 最早为 Unix 系统开发，随后被广泛应用于包括 DOS、Windows 和 Linux 在内的大多数操作系统。其遵循 Unix 哲学：编写专注于单一任务且能出色完成的程序，使程序能够协同工作，并且以处理文本流作为通用接口。

STDIO 由 Ken Thompson 开发，作为早期 Unix 系统实现管道所需基础设施的一部分。实现 STDIO 的程序使用标准化的文件句柄进行输入和输出，而非直接操作存储在磁盘或其他记录介质上的文件。它本质上是一种缓冲数据流，主要功能是将数据从一个程序、文件或设备的输出端流式传输到另一个程序、文件或设备的输入端。

STDIO 有三个数据流，每个数据流在使用 STDIO 的程序启动时会自动作为文件打开，并与一个文件句柄相关联，文件句柄是描述文件属性的元数据集合。按照惯例和长期实践，文件句柄 0、1 和 2 分别被明确定义为标准输入（STDIN）、标准输出（STDOUT）和标准错误输出（STDERR）：
- STDIN（文件句柄 0） ：通常是来自键盘的输入，但也可以从任何文件（包括设备文件）重定向输入。尽管重定向 STDIN 的需求并不常见，但这是可行的操作。
- STDOUT（文件句柄 1） ：默认将数据流发送到终端。常见的操作是将其重定向到文件，或者通过管道将数据传递给另一个程序进行进一步处理。
- STDERR（文件句柄 2） ：其数据流通常也