linux 文件描述符和库函数FILE文件指针关系
来源:互联网 发布:专业心理学书籍知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/05/19 05:03
文件描述符:在linux系统中,设备也是以文件的形式存在,要对该设备进行操作就必须先打开这个文件,打开文件就会获得文件描述符,它是个很小的正整数。每个进程在PCB(Process Control Block)中保存着一份文件描述符表,文件描述符就是这个表的索引,每个表项都有一个指向已打开文件的指针。文件描述符的优点:兼容POSIX标准,许多Linux和UNIX系统调用都依赖于它。文件描述符的缺点:不能移植到UNIX以外的系统上去,也不直观。
文件指针:C语言中使用的是文件指针而不是文件描述符做为I/O的句柄。文件指针指向进程用户区中的一个被称为FILE结构的数据结构。FILE结构包括一个缓冲区和一个文件描述符。而文件描述符是文件描述符表的一个索引,因此从某种意义上说文件指针就是句柄的句柄(在Windows系统上,文件描述符被称作文件句柄)。FILE *中除了包含了fd信息,还包含了IO缓冲,是C标准形式,所以FILE *比fd更适合跨平台,应该多用fopen在,少用open。
C语言文件指针与文件描述符之间可以相互转换:
这要通过fdopen和fileno两个函数实现。它们都包含在头文件stdio.h中。
fdopen的原型: FILE * fdopen(int filedes, const char *opentype);
第一个参数filedes是一个打开的文件描述符,opentype是表示打开方式的字符串,和fopen函数具有相同的取值,比如"w"或"w+"等。但是你必须保证该字符串的描述和文件实际的打开方式是匹配的。函数fopen()就是返回打开文件的指针;如果操作失败,返回空指针null。
把文件流指针转换成文件描述符用fileno函数,其原型为:
int fileno(FILE *stream);
它返回和stream文件流对应的文件描述符。如果失败,返回-1。
当程序执行时,就已经有三个文件流打开了,它们分别是标准输入stdin,标准输出stdout和标准错误输出stderr。和流式文件相对应的是,也有三个文件描述符被预先打开,它们分别是0,1,2,代表标准输入、标准输出和标准错误输出。
FILE结构是包含有文件描述符的
FILE结构函数可以看作是对fd直接操作的系统调用的封装, 它的优点是带有I/O缓存
glibc中的源码定义:
stdio.h/* The opaque type of streams. */typedef struct _IO_FILE FILE;#######################################################/usr/include/libio.htypedef struct _IO_FILE _IO_FILE;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; [1:stdio.h][2:libio.h]* -MiniBufExplorer- int _fileno; //文件描述符 #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};
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