一、檔案描述符（fd）

我們都知道在Linux下一切皆檔案。當然裝置也不例外，如果要對某個裝置進行操作，就不得不開啟此裝置檔案，開啟檔案就會獲得該檔案的檔案描述符fd( file discriptor), 它就是一個很小的整數，每個程序在PCB（Process Control Block）中儲存著一份檔案描述符表，檔案描述符就是這個表的索引，每個表項都有一個指向已開啟檔案的指標。

圖中檔案描述符即為檔案描述符陣列的下標
檔案描述符的分配規律：從當前未使用的最小的整數開始分配；
檔案描述符的缺點：
不能移植到UNIX以外的系統上去，也不直觀。

舉一個系統函式的例子：ssize_t write ( int fd, const void *buf, size_t count);
write: 是系統寫函式 fd: 檔案描述符 （一個整數） *buf: 內容寫在哪裡 count: 一次寫多少個；

概括：

每一個程序在PCB（Process Control Block）即程序控制塊中都儲存著一分檔案描述符表，檔案描述符就是這個表的索引，檔案描述符表中每個表項都有一個指向已開啟檔案的指標。現在我們明確一下：已開啟的檔案在核心中用file結構體表示，檔案描述符表中的指標指向file結構體。

fd詳解

fd：為開啟檔案的檔案描述符，而每個程序都有一張檔案描述符表，fd檔案描述符就是這張表的索引，同樣這張表中有一表項，該表項又是指向前面提到開啟檔案的file結構體，file結構體才是核心中用來描述檔案屬性的結構體。

FILE結構體

1、FILE結構體中的成員

緩衝區基址，緩衝區當前指標，緩衝區大小，緩衝區剩餘位元組數，檔案讀寫方式等。

struct FILE
{
    char *_ptr;//檔案輸入的下一個位置
    int _cnt;//當前緩衝區的相對位置
    char *_base;//指基礎位置（檔案的起始位置）
    int _flag;//檔案標誌
    int _file;//檔案的有效性驗證
    int _charbuf;//檢查緩衝區狀況，如果緩衝區則不讀取
    int _bufsiz;//檔案的大小
    char *_tmpfname;//臨時檔名
};

2、（FILE*）檔案指標

檔案指標指向程序使用者區中一個被叫做FILE結構的結構資料。FILE結構包括一個緩衝區和一個檔案描述符 。而檔案描述符是檔案描述符表的一個索引，因此從某種意義上說檔案指標就是控制代碼的控制代碼（在Windows系統上，檔案描述符被稱作檔案控制代碼）。
通常，任何程式執行起來之後都會預設的開啟三個標準輸入流（stdin：鍵盤）,標準輸出流（stdout：顯示器），標準錯誤流（stderr：顯示器）。

檔案描述符與檔案指標的區別

簡單歸納：fd只是一個整數，在open時產生，起到一個索引的作用，程序通過PCB中的檔案描述符表找到該fd所指向的檔案指標file。
open：檔案描述符的操作（如：open）返回的是一個檔案描述符（int fd），核心會在每個程序空間中維護一個檔案描述符表，所有開啟的檔案都將通過，此表中的檔案描述符來引用。
fopen：流（如：fopen）返回的是一個檔案指標（即指向FILE結構體的指標），FILE結構是包含有檔案描述符的，fopen可以看做是open（fd直接操作的系統呼叫）的封裝，它的優點是帶有I/O快取。
C語言的檔案指標與檔案描述符的相互轉換可通過fdopen和fileno兩個函式實現。它們都包含在標頭檔案stdio.h中。
fdopen的原型：

FILE *fdopen(int filedes,const char *opentype);

第一個引數filedes是一個開啟的檔案描述符，opentype是表示開啟方式的字串，和fopen函式具有相同的取值，比如”w”或”w+”等。但是你必須保證該字串的描述和檔案實際的開啟方式是匹配的。函式fopen()就是返回開啟檔案的指標；如果操作失敗，返回空指標null。

把檔案流指標轉換成檔案描述符用fileno函式，
其原型為:

int fileno(FILE *stream);

它返回的是和stream檔案流對應的檔案描述符。如果失敗，返回-1；
當程式執行時，就已經有三個標準檔案流打開了，它們分別是（標準輸入）stdin，（標準輸出）stdout，（標準錯誤輸出）stderr，和流式檔案相對應的是，也有三個檔案描述符被預先佔用（它們分別是：
0（(標準輸入)stdin），1（(標準輸出)stdout），2（(標準錯誤輸)stderr））;