Linux 檔案描述符fd與FILE結構體

在linux中不是用檔案指標來識別乙個檔案，而是用檔案描述符來識別的。

檔案描述符簡稱fd，它是linux核心所建立的索引，目的就是為了高效管理已經被開啟的檔案。它是乙個非負整數，用來表示被開啟的檔案，而對該檔案所有的i/o操作都是通過該檔案的檔案描述符來執行的。

在乙個程式剛剛啟動時，系統就已經佔了三個檔案描述符了，分別為：0（標準輸入）、1（標準輸出）、2（標準錯誤）。如果此刻程式再開啟或建立乙個新檔案時，該檔案的檔案描述符將是3。因為檔案描述符有自己的分配規則：將當前最小的未被使用的檔案描述符分配給新建立的檔案。

來一張圖看看檔案描述符是怎麼管理檔案的：

如果我們關閉了檔案描述符1呢？來看一段**：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
int main()
printf("fd=%d\n",fd);
fflush(stdout);
close(fd);
exit(0);
}

來看看執行結果：

我們可以看到執行程式之後，多了乙個我們建立的檔案file，用cat命令檢視檔案的內容，發現本該輸出到螢幕上的語句卻寫到了開啟的檔案裡，而且檔案描述符是1

c語言的stdio.h標頭檔案中，定義了用於檔案操作的結構體file。因此我們通過fopen返回乙個檔案指標（指向file結構體的指標）來進行檔案操作。檔案指標指向程序的使用者空間中的file結構體。

可以在stdio.h(位於visual studio安裝目錄下的include資料夾下)標頭檔案中檢視file結構體的定義，如下：

file結構體中最重要的兩個成員變數是：檔案描述符和緩衝區的大小

//c語言檔案指標域檔案描述符之間可以相互轉換
int fileno(file * stream)
file * fdopen(int fd, const
char * mode)
struct _iobuf ;
typedef
struct _iobuf file;

c程式用不同的file結構體管理每個檔案。程式設計師可以使用檔案，但是不需要知道file結構體的細節。實際上，file結構體是間接地作業系統的檔案控制塊（fcb）來實現對檔案的操作的。

file結構體中的_file ,也就是檔案描述符，作為進入開啟檔案表索引的整數。

在linux下程式設計常需要對一些檔案進行操作。有時不同的條件下，需要將檔案指標即控制代碼（file*）、檔案描述符（fd）以及檔案路徑（filepath）進行相互轉換，以滿足實際的程式設計需要。

檔案描述符到檔案指標：fd–fdopen()–>file*

檔案指標到檔案描述符：file*–fileno()—>fd