1、文件描述块儿
我们从代码的角度看，文件描述块儿就是FILE结构体，当一个进程打开一个文件系统上的文件时，就是生成一个文件描述块儿信息，该信息除了要描述被访问的文件的基本信息(文件名称，路径，权限等等)，更重要的是描述当前进程对文件的读写情况。
模型关系如下：
文件描述块内容在/usr/include/libio.h头文件里
其文件描述块内容如下：
struct _IO_FILE {
int _flags; /* High-order word is _IO_MAGIC; rest is flags. */
#define _IO_file_flags _flags
/* The following pointers correspond to the C++ streambuf protocol. */
/* Note: Tk uses the _IO_read_ptr and _IO_read_end fields directly. */
char* _IO_read_ptr; /* Current read pointer */
char* _IO_read_end; /* End of get area. */
char* _IO_read_base; /* Start of putback+get area. */
char* _IO_write_base; /* Start of put area. */
char* _IO_write_ptr; /* Current put pointer. */
char* _IO_write_end; /* End of put area. */
char* _IO_buf_base; /* Start of reserve area. */
char* _IO_buf_end; /* End of reserve area. */
/* The following fields are used to support backing up and undo. */
char *_IO_save_base; /* Pointer to start of non-current get area. */
char *_IO_backup_base; /* Pointer to first valid character of backup area */
char *_IO_save_end; /* Pointer to end of non-current get area. */
struct _IO_marker *_markers;
struct _IO_FILE *_chain;
int _fileno;
#if 0
int _blksize;
#else
int _flags2;
#endif
_IO_off_t _old_offset; /* This used to be _offset but it's too small. */
#define __HAVE_COLUMN /* temporary */
/* 1+column number of pbase(); 0 is unknown. */
unsigned short _cur_column;
signed char _vtable_offset;
char _shortbuf[1];
/* char* _save_gptr; char* _save_egptr; */
_IO_lock_t *_lock;
#ifdef _IO_USE_OLD_IO_FILE
};
2、文件描述符
一个进程可以打开多个文件，此时该进程中就会有多个文件描述块儿；文件描述符就是文件描述块儿在该进程中的唯一一个编号。通过该唯一编号就能代表文件描述块儿。所以，在Linux下提供了一套通过文件描述符操作文件读取的方法。
文件描述符作为一个编号，就只是一个int类型的数据，其编号从0开始，依次向后累加，差值为1。
每打开一个文件就会产生一个新的文件描述块儿，就会为其分配一个文件描述符；
文件描述符的分配原则 : 要尽最大努力保持文件描述符的编号的连续性，之所以如此原则，是为了节省编号资源。
当要关闭一个已经打开的文件时，对应的文件描述符就会被回收，打开新文件时，会寻找最小的可用的文件描述符(包括已经回收的文件描述符)。
文件描述符与文件描述块儿是一对一的关系，在Linux下，对文件的读写操作都施加在文件描述符上。对文件描述符的操作，其实就等同于对文件描述块儿的操作(例如：使用文件描述符就可以实现对文件的读写操作)。
3、Linux下的I-O
input和output，在Linux下所有的I/O设备都被抽象为设备文件(块儿设备文件和字符设备文件)，通过对这些文件的读写操作，即就是对相关的设备的I/O操作。
所以read表示输入，write表示输出。
4、标准输入、标准输出、标准错误输出
任何一个进程启动时，在默认的情况下都会拥有已经打开的三个文件描述块儿，他们就是：标准输入、标准输出、标准错误输出
/* Standard streams. */ extern struct _IO_FILE *stdin; /* Standard input stream. */ extern struct _IO_FILE *stdout; /* Standard output stream. */ extern struct _IO_FILE *stderr; /* Standard error output stream. */
也同时对应三个不同的文件描述符，分别是0,1,2。
标准输入、标准输出、标准错误输出都对应了相关的设备文件，这三个文件描述符儿都是打开的对应的设备文件。事实上在当前的Linux的网络环境中，这三个文件描述符打开的是同一个设备文件。这个设备文件在/dev/pts目录下，对应当前进程的shell环境提供的终端文件。
文件关闭的本质：断开进程与文件系统中文件的关联关系，即就是将文件描述块儿回收，当然回收时会向操作系统内核报告，以便操作系统内核清除该进程对相关文件的访问标识。
进程中可以关闭对应的设备文件的文件描述块儿，也就是说可以关闭标准输入、标准输出、标准错误输出。
#includeint main(void){ printf("This is before;\n"); close(1); //关闭标准输出 printf("This is after;\n"); return 0; }
运行结果
由于标准输出被关闭，所以其后的输出将不会打印到屏幕上，输出到哪里去了，不知道。
5、文件描述符的复制
文件描述符的复制指的是，将被复制的文件描述符对应的文件描述块儿复制一份(原模原样，即就是包括被复制文件描述块儿当前的状态)，然后返回该文件描述块儿的文件描述符。
dup()的文件描述符的复制
#include#include int main(void){ char buffer[80] = "Welcome \n"; int fd = dup(1); printf("fd = %d\n", fd); write(fd, buffer, strlen(buffer)); return 0; }
dup2()的文件描述符的复制
dup2()就是将第一个参数的文件描述符对应的文件描述块儿复制一份，挂载给第二个参数，如果第二个参数之前有对应的文件描述块儿，则会先进行关闭。
即就是dup2()就完成了重定向功能!
#include#include #include #include int main(void){ char buffer[80] = "Wello to xian\n"; int fd = open("./data.txt", O_CREAT | O_RDWR, 0755); if(fd < 0){ perror(""); return -1; } dup2(fd, 1); write(fd, buffer, strlen(buffer)); return 0; }
运行结果
6、文件I/O的API
| 方法声明 | 解释 |
| int close(int fd); | 返回值为0表示成功，非0表示失败。 |
| int open(char *path, int flag, int mode); | open("./data.txt", O_CREAT | O_RDWR, 0755); 返回值大于0表示成功，且是一个可用的文件描述符；失败，返回比0小。 |
| int write(int fd, const void *buffer, int size); | 返回值大于0表示成功，且表示输出的数据的字节个数。失败，返回小于0； |
| int read(int fd, void *buffer, int size); | 返回值大于0表示成功，且表示读入的数据的字节个数。失败，返回小于0； |
void *是一种特殊的指针类型，表示无类型指针，即就是可以指向任意类型的指针。
下面写一个文件读写的例子：
#include#include #include #include int main(void){ int fd; char buf[20] = "Red hat Linux"; fd = open("./tmp.txt", O_CREAT | O_EXCL | O_RDWR, 0755); if(fd < 0){ perror(""); return -1; } int len = write(fd, buf, strlen(buf)); printf("写入了 : %d个字节\n", len); //0 1 2三个设备文件其实是同一个文件 write(1, buf, strlen(buf)); //标准输出到屏幕 printf("\n"); read(1, buf, sizeof(buf)); //从标准输出(屏幕)读入 write(0, buf, strlen(buf)); //因为同一个文件，输出到屏幕 return 0; // write()都是输出到屏幕的，read()都是从屏幕读入的。 }
运行结果
关于write()和read()函数：
(1)、0 1 2都是同一文件，关键看，write()函数功能，写入，read()函数功能，读出；
(2)、在对三种0 1 2 标准文件的操作时，write()是显示到屏幕的功能，read()是从屏幕读入到指定buf中的内容。