文件描述符(fd)
文件描述符(file descriptor)用来访问文件。文件描述符是非负整数。打开现存文件或新建文件时,内核会返回一个文件描述符。读写文件也需要使用文件描述符来指定待读写的文件。
通常情况下,将一个程序从硬盘加载到内存后,这个程序就化身为了一个进程,这时系统会默认打开三个文件:
标准输入(stdin)、标准输出(stdout)、标准错误(stderr)。
这三个文件相对应的三个文件描述符分别为0、1、2。所以后面如果创建新文件,那么此时这个新文件的文件描述符就是3,以此类推。
这是因为在Linux中,文件的描述符分配是,从3开始,从当前最小的且未被分配的文件描述符中分配。
一个进程的文件描述符与对应的文件的关系图:
FILE结构体
C语言的stdio.h头文件中,定义了用于文件操作的结构体FILE。这样,我们通过fopen返回一个文件指针(指向FILE结构体的指针)来进行文件操作。
FILE结构体中最重要的两个成员变量是:
文件描述符和缓冲区的大小
FILE结构体与文件描述符之间的关系:
file结构体的几个重要的成员变量:
f_flags:表示打开文件的权限 。
f_pos:表示当前读写文件的位置。
f_count:表示打开文件的引用计数,如果有多个文件指针指向它,就会增加f_count的值。
f_mode:设置对文件的访问模式,例如:只读,只写、可读可写等。
小结:
file_struct是操作系统用来管理文件的数据结构, 当我们创建一个进程时,会创建文件描述符表,进程控制块PCB中的fs指针指向文件描述符表,
当我们创建文件时,会为指向该文件的指针FILE*关联一个文件描述符并添加在文件描述符表中。
在文件描述符表中fd相当于数组的索引,FILE*相当于数组的内容,指向一个文件结构体。