Linux下，一切皆文件

前言

本篇文章在于浅谈一下 Linux下，一切皆文件 这个理念

引入概念

大家应该都知道，键盘是属于程序的标准输入，而显示器是标准输出。先讲理念： Linux下，一切皆文件！！

讲到这里，可能有人要说了，哎哎哎，那键盘显示器哪是文件呐，你这不胡扯？！不急，且听我慢慢道来

大家应该清楚一个概念：只要是文件，无外乎就是读 和 写 ！！

然后我们再代入到键盘，显示器、文件当中。
键盘呢，只有读操作，没有写操作吧？（总不能往键盘写入什么数据吧？？）
显示器呢，只有写操作，没有读操作。（总不能往显示器读取什么数据吧？？）
而文件呢，一般情况下，只要不去改它的权限，基本都是可读可写的。

再然后呢，我们需要清楚，既然是不同的事物，那么它就一定具备它自己的方法！它们的读写方式都是不一样的！
键盘，需要有自己读取数据的方法吧？（我们平时从键盘读取数据，不就是从键盘读取吗）
显示器，需要有自己数据写入的方法吧？（我们平时的显示器打印，不就是往显示器写入吗）

理解

那讲了这么久，Linux下一切皆文件，它是怎么做到的呢？？？（只是帮助大家去理解的层面 讲解的该理念，不是技术层面的讲解）

键盘、显示器、普通文件，完完全全就是三样不同的东西吧？？差异化很大吧？？

但是呢，计算机科学里面有这么一句话，叫做，差异化再怎么不同的底层事物，都可以通过添加一层软件封装，来解决底层的差异化。

下面我将举两个例子，来帮助大家理解 Linux下，一切皆文件 这个理念。

a、如果学过c++的多态的伙伴，应该就可以很好的理解了。每一个事物，都会被封装称一个类 class File。然后呢，实例化出不同的对象 File 键盘，File 显示器，File 文件，但是类中的方法都是一样的！而多态的加入，让同一个事物 所实例化出来的对象 在实现相同的方法的时候，可以有所不同！！（也就是对相同的函数进行重写）。
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然后我们再进行类比，键盘，显示器，普通文件，就好比是同一个类 实例化出来的 不同对象。那我们是不是可以认为，不管是键盘、显示器、文件这些不同的事物，都可以统一被当作 File 这样的一个类来看待呢？？ 而这个类当中，有着它们共同的属性（读写操作），它们在类中的方法名都是一样的，就是 读操作 和 写操作 这两个方法，而多态又支持了 不同对象 不同的实现方式。因此实现了，在底层往上层看待的角度上，不关心底层是如何实现的，那我们就都是一样的，（不同的事物，被统一看待成 file 这样的类，类中的函数方法名称也都一样，在用户看来，那就是一模一样的东西），那么就叫做Linux下，看待所有的底层事物差异，都是一切皆文件！！！

如果看不懂上面的例子，没关系，我还有例子！

b、如果不了解c++多态的伙伴们，也总学过 c 语言的结构体 和 函数指针了吧？
键盘、显示器、文件，这三样，明明看起来就是不同事物，但是它们却都存在相同的功能（读写操作），那么我们就可以定义一个结构体 strcut file，然后再通过该结构体，定义出不同的变量 strcut file 键盘， strcut file 显示器， strcut file 文件。然后每一个结构体里面存放两个函数指针（一个读操作，一个写操作），那这样，每个变量的函数指针，就可以指向 各自实现读写操作的 函数方法，进而实现不同的读写方式。
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那有人要问啦！那你这，哎哎哎，还要指向各自的实现读写操作的函数，那你这是何必呢？？
当然有必要啦！我们所谈及的 让函数指针 再去指向各自实现读写操作的函数方法，进而让不同的事物实现不同的读写操作。但可别忘了，这里的函数指针，是被封装在一个结构体当中的！！那么，这个结构体所定义出来的 不同的变量 它们（函数指针）的名字也是一样的！！！
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所以，在底层角度，我们是这样实现，不同事物，通过一个结构体进行封装成同一个事物，然后这几个不同的事物又分别通过 类似函数指针的方法，去调用各自的读写操作的方法。但是，记住了，这是在底层的角度！！！ 那么在上层（用户层）呢？？？
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在上层的角度，不管键盘、显示器、普通文件，我们就是被同一个结构体 file 所定义出来的不同的变量！！！那我们是不是可以认为，不管是键盘、显示器、文件这些不同的事物，都可以统一被当作 file 这样的一个结构体来看待呢？？ 我们直接采用同样的方法（在结构体的视角），函数名都一样，然后去调用 底层不同的 读写操作的实现方法，但是从底层往上层看，我们都是一样的（结构体是一样的，函数名是一样的），那么就叫做Linux下，看待所有的底层文件，都是一切皆文件！！！

原因

可能又要有人问了

那…为什么Linux要这样设计呢？？？

答案是：简单理解的话，那就是为了以统一的方式，去处理 各种各样 具有差异化的 复杂的事物！！！让上层（用户层）操作方便、简单、有效率！

假如我今天要用键盘读写，我需要去学习键盘的读写方法，明天我要用文件读写，我又得重新去学习新的方法，再后天，我需要去学习怎么写入到显示器。那么这样，对上层用户，就非常不友好！！！所以呢，才有了这么一套理念：Linux下，一切皆文件！！！

总结

我们先是通过 键盘、显示器、文件这三样不同的事物各自所具备的类似的功能，而每个功能的实现方法 或 实现方式 又不一样，来引入今天的话题。随后我们通过 C++的类和对象、多态等举例，帮助大家理解了为什么Linux下有一切皆文件这个理念！！然后再通过 C 的结构体和类似函数指针这样的功能 来理解 底层和上层 看待不同事物的时候的有所差别。而过添加一层软件封装，来解决底层的差异化，然后来让上层用户，在看待不同事物的时候，又能以同样的眼光或者理念去看待这些事物，就如同，不同事物，在C++都会被统一看待成某一个类，在 C 都会被统一看待成某一个结构体。最后我们简单讲述了为什么要这样设计，无外乎就是，用户至上的理念！

OK，本章的基本指令就讲到这。如果能给你带来一定的帮助，或者是收获，我很开心。
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