【Linux系统】文件描述符fd

1.回顾一下文件

我们之前对文件的理解是在语言层上，而语言层去理解文件是不可能的！！！

下面是一份c语言文件操作代码！！！

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

 我们要进行文件操作，前提是我们的程序跑起来了。

文件打开和关闭是，是CPU在执行我们的代码。

 w含义：

1.如果不存在，就在当前路径下，新建指定的文件。

2.默认打开文件的时候。就先把目标文件清空！--》所以可以用来新建文件，清空文件！

 我们又使用输出重定向符号操作文件，我们发现文件被清空了，输出重定向一定是文件操作！！！

2.文件进一步理解

打开文件本质其实进程（task_struct）打开文件(struct xxxx)

文件没有被打开时，在哪里？磁盘存在

1.进程能打开很多文件吗？可以

2.系统中可不可以存在很多进程呢？？

很多情况下，os内部，一定存在大量的被打开的文件。OS要不要把这些打开的文件进行管理呢？

重点来了，讲到管理，就要先描述，在组织！！！

那预言一波可知：每一个被打开的文件，在OS内部，一定要存在对应的描述文件属性的结构体，类似PCB。

文件 = 属性 + 内容。

  7 int main()8 {9     FILE* fp = fopen("log.txt", "a");10     if(fp == NULL)11     {12         perror("fopen");13         return 1;                                                                                                                                                                    14     }15     fprintf(fp, "hello Linux!, %d", 10);16 17     fclose(fp);18     return 0;19 }

 a含义:向文件中追加字符串，不会清空文件。

且追加重定向符号也可作此操作，可见重定向操作一定是文件操作！！！

c/c++/java/python访问文件的方式有些不一样！！！

3.理解文件

a.操作文件，本质：进程在操作文件。进程和文件的关系

b.文件->磁盘->外设->硬件->向文件中写入，本质是向硬件中写入->用户没有权利直接写入->OS是硬件的管理者->通过OS写入->OS必须给我们提供系统调用（OS不相信任何人）（访问文件我们也可以使用系统调用啊！）->fopen/fread/fwrite/fclose/scanf/cin/cout?->我们用的c/c++...都是对系统调用接口的封装！

为什么？怎么办？

 

 认识一下系统调用并且使用。

#include<stdio.h>      
#include<unistd.h>      
#include<sys/types.h>      
#include<sys/stat.h>      
#include<fcntl.h>      int main()      
{      umask(0);      int fd = open("bite1.txt", O_WRONLY | O_CREAT, 0666);                                                                                                                                if(fd < 0)    {    perror("open");    return 1;    }    close(fd);    return 0;       
} 

这是一个使用系统调用操作文件的程序，那么umask是可以设置 当前进程的掩码为0，使得我们在open第三个参数设置权限位时不会受到掩码的影响。

第二个参数是用的宏来代表是写还是读等操作，以位图的方式存储对应数据。

32个比特位。用比特位来进行标志位的传递。 ---- OS设计很多系统调用接口的方法。

open: 以写的方式打开，不存在就创建，存在就先清空！

 open与fopen什么联系？

0：标准输入（键盘）

1：标志输出（显示器）

2：标志错误（显示器）

 这些又有什么联系？

我们在进程中去打开多个文件时的open返回值从3开始依次增加是怎么回事？

文件描述符fd，fd的本质是什么?

那就说个结论吧：其实是内核的进程：文件映射关系的数组的下标！

 我们已经理解什么是fd，0,1,2默认打开了？

0：标准输入（键盘）

1：标志输出（显示器）

2：标志错误（显示器）

硬件啊->理解Linux一切皆文件

 struct file中有函数指针，同一个指针会指向不同的方法，这不就是我们C++学习到的面向对象中的多态吗？

那把c语言struct看做类。

如果我们用c实现类？

所以以上内容就都能贯通了，本质是c语言中的文件操作函数底层都是对系统调用接口的封装，封装了系统调用的细节。

所以就理解了Linux一切皆文件！

4.c语言为什么要这么做？

可以使用系统调用，也可以使用语言提供的文件方法

系统不同，系统调用接口可能不一样

代码就不具备平台性

所以所有的语言都想具有跨平台性！！

所有的语言要对不同的平台的系统调用进行封装

不同的语言封装的时候，文件接口就有差别了！