Linux环境编程之文件I/O(一)：探寻文件描述符的奥秘

关闭一个 fd如何使用fd进行文件I/O操作:Linux提供了一系列的系统调用来对文件进行读写操作:这些系统调用都需要传入一个有效的文件描述符作为参数:

在Linux系统中，文件I/O是非常重要且基础的操作。无论是开发网络应用还是本地程序，我们都需要对文件进行读写操作。而这些读写操作实际上就是通过使用Linux提供给我们的API来完成的。

在开始介绍如何使用这些API前，有一个重要概念需要先了解，那就是“文件描述符”。

什么是文件描述符？

在Unix/Linux系统中，“一切皆为文件”，包括磁盘上存储的普通数据、设备驱动程序、管道等等都可以看作一个个特殊类型的“文件”。每个打开的“文件”会被内核分配一个唯一标识符——“File Descriptor（简称fd）”。

File Descriptor 是整数值，并且它们表示着打开到某个对象（例如 文件 、 管道 或者 套接字socket） 的引用。当你打开或创建一个新对象时, 内核会返回一个 fd 给用户进程，在以后对该对象执行 I/O 操作时只需指定此 File Descriptor 即可。

如何获取和关闭fd？

获取：

- open()函数: 打开/创建并返回新 fd

- socket()函数: 创建并返回新 fd

- accept()函数: 接受客户端连接并返回与其关联 fd

关闭：

- close()函数: 关闭一个 fd

如何使用fd进行文件I/O操作？

Linux提供了一系列的系统调用来对文件进行读写操作，这些系统调用都需要传入一个有效的文件描述符作为参数。例如：

- read(fd, buf, count)：从fd中读取count个字节到buf中

- write(fd, buf, count)：将buf中的count个字节写入到fd中

- lseek(fd, offset, whence)：移动fd指针位置（类似于C语言里面的fseek）

需要注意的是，在使用以上三种I/O操作时，必须先正确打开/创建并获取相应对象对应的 fd。

那么如何判断某个 I/O 操作是否成功执行呢？我们可以通过返回值来判断。通常情况下，read 和 write 函数会返回已经被处理完成的数据长度；而lseek函数则会返回移动后新位置距离起始处偏移量。

当 I/O 操作失败时，则会返回 -1，并且设置errno变量以表示错误类型。

总结

在本文中我们介绍了Linux环境编程之文件I/O(一)——探寻文件描述符的奥秘。学习了什么是“File Descriptor”，它们有哪些特点和API相关知识，包括获取、关闭和使用FD进行各种I/O操作等内容。希望大家能够深入理解文件描述符这一概念，并能够熟练地使用相关API进行文件I/O操作。