文件描述符是什么

什么是文件描述符

對於內核而言，所有打開的文件都通過文件描述符（file descriptor）引用。通常也寫作 fd。

文件描述符是一個非負整數。

當打開一個現有文件或者創建一個新文件時，內核向進程返回一個文件描述符。

文件描述符是跟進程相關聯的。

按照慣例，UNIX 系統將 fd 0 對應進程的標准輸入， fd 1 對應進程的標准輸出， fd 2 對應進程的標准錯誤。

系統調用中的文件描述符

UNIX 系統中，一切皆文件，所以一切資源都可以使用文件描述符進程引用。

以 open 系統調用為例

使用 man 2 open 查看系統 man 手冊

NAME
     open, openat -- open or create a file for reading or writing

SYNOPSIS
     #include <fcntl.h>

     int
     open(const char *path, int oflag, ...);

     int
     openat(int fd, const char *path, int oflag, ...);

DESCRIPTION
     The file name specified by path is opened for reading and/or writing,
     as specified by the argument oflag; the file descriptor is returned to
     the calling process.

在簡介中有一段話：the file descriptor is returned to the calling process.

使用 c 語言打開一個 文件

#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

int main() {
	int fd;
	fd = open("tmp.txt", O_RDONLY);
	printf("%d", fd);
	sleep(10);
}

會發現，在進程運行時 fd 目錄下，會出現一個描述符 3 指向了 打開的文件

$ ll /proc/$(ps aux | grep a.out | grep -v grep | awk '{print $2}')/fd
total 0
lrwx------ 1 ubuntu ubuntu 64 Apr 13 13:48 0 -> /dev/pts/4
lrwx------ 1 ubuntu ubuntu 64 Apr 13 13:48 1 -> /dev/pts/4
lrwx------ 1 ubuntu ubuntu 64 Apr 13 13:48 2 -> /dev/pts/4
lr-x------ 1 ubuntu ubuntu 64 Apr 13 13:48 3 -> /home/ubuntu/mydisk/yangblog/codes/file/tmp.txt

我們可以把這個文件描述符當做參數傳遞給 read 或者 write 等等系統調用。