关于文件描述符--不能不知的几件事
文件描述符和指针的区别，请看博文http://blog.chinaunix.net/uid-20672257-id-1901040.html
close(1) 和 fclose(stdout) 的区别，请看博文http://blog.csdn.net/wangzuxi/article/details/43445599
在linux中，everything is file. 每打开一个文件，就能获得一个文件描述符，它是一个很小的整数，Linux中每个进程的进程控制块PCB中，都有一个文件描述符表，而文件描述符就是这个表索引，表项指向一个已打开的文件的指针。
使用系统调用open，可以返回一个文件描述符，使用libc 库函数fopen，能够得到FILE* 的文件指针。文件描述符，就是进程文件描述符表的一个索引，而文件指针保存的是FILE结构的地址，能够用于表示开放的IO流。
FILE结构包括读写缓冲区，flag以及文件标识符还有文件计数器等。
文件描述符的有效范围是0 到 OPEN_MAX，经测试，我的环境下是从3-1023，因为0 1 2分别对应的是stdin, stdout, stderr。每一个进程能够打开的文件数目是有限制的，测试我的环境为99个。
了解了进程描述符和FILE* 文件指针，那么现在来测试一下。
文件描述符1对应的是stdout标准输出，如果我将1 关闭，然后重新打开一个文件，该文件的文件描述符应该就是1，如果这个时候我使用printf函数，会不会直接将结果输出到新打开的文件中呢？
close(1);
int fd = open("1.txt", O_RDWR);
if(fd == -1)
perror("open 1.txt");
printf("printf hello world\n");
char buf[24] = "write fd hello world";
write(fd, buf, strlen(buf));
close(fd);程序运行结果为：
结果显示，在1.txt文件中，并没有printf的内容，只有write 进去的内容，这是因为close(1)关闭了标准输出，printf是输出到标准输出上的，使用strace 查看：
图中可以看到，调用printf时，其实调用了puts，最后还是通过系统调用write来写的，但是返回的是-1，表示写失败了，所以屏幕上不会显示printf的内容，同时，也表示通过文件描述符1 在表中的索引不再指向的标准输出的文件指针，此时，重新打开一个文件后，文件描述符1 找到的是该文件的文件指针。
针对文件指针指向的file 结构，它有一个很重要的成员f_count，表示引用计数(Reference Count)，dup、dup2、fork等系统调用会导致多个文件描述符指向同一个file 结构。假如fd1 和fd2 同时指向同一个file 结构，当close(fd1)时，并不会释放file 结构，而只是把引用计数减1，此时如果再close(1)，引用计数器减到了0，系统就会释放file 结构，这时才是真正关闭了文件。(见 man 2 close : If fd is the last file descriptor referring to the underlying open file description (see open(2)), the resources associated with the open file description are freed;)
下面这段代码：
int fd = open("/dev/stdout", O_RDWR);
close(1);
stdout = fdopen(fd, "w");
printf("fd = %d\n", fd);
printf("printf hello world\n");
fprintf(stdout, "fprintf hello world\n");运行结果：
因为close(1)后，使用fdopen将stdout 与fd 关联起来，使用strace查看系统调用情况
printf(“printf hello world\n”)，系统调用直接是往文件描述符为1的里面写，也就是标准输出，但是上面我们使用close(1)将文件描述符1关闭了
printf(“fd = %d\n”,fd) 系统调用是往文件描述符3里面写，跟fprintf(stdout, “fprintf hello world\n”)相同，因为stdout是关联的fd，stdout->_fileno的结果就是fd的值
(这里有一个问题，就是两个printf 系统调用不同？？？没有明白为什么，可能跟printf的具体实现有关，只打印字符串的话，使用的是puts，如果带可变参数，就不是使用的puts)
也就是说，标准输出这个文件，有两个文件描述符1 和3 同时指向，但是关闭1时，并不会释放该file结构，仍然能够通过文件描述符3往文件中写入数据。
问题解答：
http://bbs.csdn.net/topics/392022793
这也是我之前发的一个帖子。
这是编译器对printf 的一种优化，对于printf的参数如果是以’\n’结束的纯字符串，printf会被优化为puts函数，而字符串的结尾’\n’符号被消除。除此之外，都会正常生成call printf指令。
第一个printf 反汇编结果为callq <_IO_printf>
第二个为callq <_IO_puts>
查看源代码，发现
ldbl_strong_alias (__printf, printf); 我理解的意思就是将printf绑定到符号__printf。
而在__printf 实现中，调用vfprintf (stdout, format, arg);直接使用的就是 stdout。
而在ioputs.c中，
weak_alias (_IO_puts, puts) 将puts绑定到_IO_puts符号
注意：open，write这些 linux中的系统调用都是无缓冲区函数，而printf，fprintf，fopen，fwrite这些库函数都是先将数据放入用户空间的缓冲区中的，所以，如果使用
dup2(fd, 1)
printf("1hello world");
printf("2hello world\n");
write(fd, "hello world111\n", strlen("hello world111\n"));会发现结果文件中，write的数据先写入，而printf的数据后写入。但是如果使用的是printf("hello world\n")，就会直接写入文件，因为遇到换行这样的，会刷新缓冲区。
以上这只是我的预想结果，但是实际情况就是，write写入的文件结果总是在printf前面，这个不是很理解。但是如果在第二个printf 后面添加 fflush (stdin) 就会立马写入文件，在 write 函数之前就写入文件。
我查了一些资料，说的是，printf 这些函数的缓冲区，遇到这些情况的时候：
1 缓冲区填满
2 写入的字符中有‘\n’ ‘\r’
3 调用fflush手动刷新缓冲区
4 调用scanf要从缓冲区中读取数据时，也会将缓冲区内的数据刷新
以上这些情况的时候，会刷新缓冲区，printf 会立即输出，上文中的代码，遇到回车时，还是在write 后面才写入文件的，只有在 fflush 的时候才会立马写入文件中。