文件描述符与文件指针的关系与区别

  文件指针是指向一个FILE的结构体,这个结构体里包括一个文件描述符(在Windows下也被称为文件句柄)和一个I/O缓冲区。文件描述符用于C标准的IO库调用中,用于标识文件。FILE中包含文件描述符元素,可以用fopen()直接获取指针fp,然后使用fp获得fp中所包含文件描述符fd的信息。文件描述符应该是唯一的,而文件指针却不是唯一的,但指向的对象是唯一的。文件指针比fd更适合跨平台。

  文件描述符就是open文件时产生的一个很小的正整数,是一个索引值,它用于UNIX系统中,用于标识文件。内核会为每一个运行中的进程在进程控制块PCB中维护一个打开文件的记录表,也就是文件对象表,每一个表项都有一个指针指向打开的文件,上边的索引值就是记录表的索引值。如下图所示:

文件描述符与文件指针的关系与区别

 

  如上所示:已打开的文件在内核中用file结构体表示,文件描述符表中的指针指向file结构体,file结构体才是内核中用来描述文件属性的结构体。

  C语言文件指针域文件描述符之间可以相互转换:

int fileno(FILE * stream);
FILE * fdopen(int fd, const char * mode);
  FILE的结构如下:
typedef struct _iobuf FILE;
struct _iobuf {
        char *_ptr;          //缓冲区当前指针
        int   _cnt;
        char *_base;       //缓冲区基址
        int   _flag;          //文件读写模式
        int   _file;           //文件描述符
        int   _charbuf;     //缓冲区剩余自己个数
        int   _bufsiz;       //缓冲区大小
        char *_tmpfname;
};

通常,一个进程启动时,都会打开3个文件:

标准输入:对应文件描述符为0(STDIN_FILENO)

标准输出:对应文件描述符为1(STDOUT_FILENO)

标准出错处理:对应文件描述符为2(STDERR_FILENO)

这三个常数定义在头文件<unistd.h>中

文件描述符的范围是0-OPEN_MAX。

用Linux的命令ulimit -n可查看系统打开文件的数量(linux:1024)。

参考:https://blog.csdn.net/weixin_42904113/article/details/98595521

文件描述符与文件指针的关系与区别

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