【Linux】————（文件描述符、重定向、文件缓冲区……）

c文件i/o操作的详细介绍，以下是关于如何使用c语言进行文件i/o操作的详细指南，包括文件描述符、重定向、文件缓冲区等概念的讲解。

#include <stdio.h>
<p>int main() {
FILE<em> fp = fopen("log.txt", "w");
if (fp == NULL) {
perror("fopen");
return 1;
}
fclose(fp);
return 0;
}

文件描述符和open函数：

可以认为，f#系列的函数是对系统调用的封装，方便进行二次开发。

文件描述符fd：

在操作系统内，系统在访问文件时，只认文件描述符fd。

read和stat函数：

struct stat是一个内核结构体，可以直接使用。stat的第二个参数是一个输出型参数，我们将参数传进去后，它会把参数填满然后再传出来。

read的第一个参数指读取的文件fd，第二个参数是将读取到的内容放到该缓冲区中，第三个参数是要读取的字节数。read的返回值：>0 表示读取到的字节数；=0 表示已经读取到文件末尾。

文件描述符的分配规则：

因为文件描述符0、1、2默认是打开的，所以这里结果是3。如果我们先把描述符0关了再打开新文件会怎样呢？

重定向：

如果我们先把1关闭，发现结果什么也不打印。这是因为文件描述符1是标准输出流，关闭后，就不会在显示器打印了。

运行上面代码，发现什么也没打印，但确实创建了新的文件log.txt。打印该文件，发现内容写在了文件里面。然后就发现log.txt里面存着这些内容。

log.txt存在磁盘中，当进程启动打开时，就会被加载到内存中。由于我们先关闭了文件描述符1，所以此时log.txt的文件描述符就是1。上层的printf和fprintf都是向stdout打印，而stdout的描述符是1，OS只认文件描述符，所以最终就向log.txt打印了内容。重定向的本质：是在内核中改变文件描述符表特定下标的内容，与上层无关！每个文件对象都有对应的内核文件缓冲区，我们写数据都是从上层通过文件描述符1，写到对应的文件缓冲区，然后OS再把内容刷新到磁盘的文件中。stdin、stdout、stderr都是FILE结构体，里面除了封装着fd，还有语言级别的文件缓冲区。所以我们通过printf/fprintf不是直接写到OS的内部的缓冲区，而是直接写到语言级别的缓冲区中，然后C语言再通过1号文件描述符把内容刷新到OS的内核文件缓冲区中。所以fflush()里面是stdout，这是因为我们是刷新语言级别缓冲区的内容到OS的内核缓冲区中，内核缓冲区的内容由OS进行刷新。

如果我们把close也注释掉，结果如下：

return的时候，语言级别缓冲区的内容就被冲刷到内核文件缓冲区中，此时log.txt就有内容了。

使用dup2系统调用：

如果我们要对标准输出进行重定向，把往显示器打印的内容变成往log.txt打印，根据上面的参数解释，参数的填法应该是dup2(fd，1)。也就是把oldfd留下来，拷贝给newfd。

运行上面代码，发现不在显示器上打印，而是在log.txt里打印。

缓冲区的刷新策略：

直接运行代码，会全部打印在显示器上。我们可以重定向到不同文件，这样就可以将正确信息和错误信息分出来。这也是fd1，fd2的意义。上面是完整的重定向的写法。

如果我们想把1和2都重定向到同一个文件中，可以通过上面的写法实现。

最后，感谢你耐心阅读这篇文章，并感谢我能够坚持写到这里，送几句话给你和我：

1. 一个冷知识：屏蔽力是一个人最顶级的能力，任何消耗你的人和事，多看一眼都是你的不对。
2. 你不用变得很外向，内向挺好的，但需要你发言的时候，一定要勇敢。正所谓：君子可内敛不可懦弱，面不公可起而论之。
3. 成年人的世界，只筛选，不教育。
4. 自律不是6点起床，7点准时学习，而是不管别人怎么说怎么看，你也会坚持去做，绝不打乱自己的节奏，是一种自我的恒心。
5. 你开始炫耀自己，往往都是灾难的开始，就像老子在《道德经》里写到：光而不耀，静水流深。

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