在學習檔案描述符之前，我們先來看一點其它相關的知識點。

我們都知道，對一個檔案我們可以進行開啟、讀、寫、關閉操作，在我們沒有接觸Linux之前，將資訊輸出到顯示器上，我們通常能想到的方法有以下幾種：

#include<stdio.h>
#include<string.h>

int main()
{
	char *msg = "hello world!\n";
	fwrite(msg, strlen(msg), 1, stdout);
	printf("hello world!\n");
	fprintf(stdout, "hello world!\n");
	return 0;
}
 

C語言會預設幫我們開啟stdin、stdout、stderr這三個流，並且，這三個流的型別都是FILE*型的。

其實，上面三種方式，我們都是呼叫的C標準庫函式，但在Linux中也有這些操作，而它們都沒有帶“f”（例如open、read、write、close）,這些實質上是系統呼叫介面，相當於被庫函式進行了一次封裝。

接下來，我們來總結一下“檔案描述符”的相關知識點！

一、檔案描述符

（1）概念

1.所謂檔案描述符，其實就是一個小整數；

2.Linux程序預設情況下會有3個預設開啟的檔案描述符，分別是標準輸入0，標準輸入1，準本錯誤2；

3.0,1,2,對應的物理裝置一般是：鍵盤、顯示器，輸入、輸出還可以採用如下方式;

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<sys/types.h>
  3 #include<sys/stat.h>
  4 #include<fcntl.h>
  5 #include<string.h>
  6 
  7 int main()
  8 {
  9     char buf[1024];
 10     ssize_t s=read(0,buf,sizeof(buf));
 11     if(s>0){
 12         buf[s]=0; 
 13         write(1,buf,strlen(buf));
 14         write(2,buf,strlen(buf));
 15     }
 16     return 0;
 17 }
 

（2）相關圖

從這張圖，我們不難看出，檔案描述符就是從0開始的小整數。當我們開啟檔案時，作業系統在記憶體中要建立相應的資料結構來描述檔案，於是就有了file的結構體，此時已經開啟相應檔案物件。

而且從上圖不難看出，檔案描述符本質上就是陣列的下標，因此，只要拿著檔案描述符，就可以找到對應的檔案

（3）檔案描述符的分配規則

下面我們來看一段程式碼

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<sys/types.h>
  3 #include<sys/stat.h>
  4 #include<fcntl.h>
  5 
  6 int main()
  7 {
  8     int fd=open("myfile",O_RDONLY);
  9     if(fd<0){
 10         perror("open");
 11         return 1;
 12     }
 13     printf("fd:%d\n",fd);
 14     return 0;
 15 }

輸出結果：fd:3。這也就驗證了上面所說的一句話，作業系統會預設開啟0,1,2，三個檔案，存放stdin、stdout、stderror、當我們再開啟一個檔案時，它的檔案描述符會從3開始。

其實，除了這種情況以外，還有一種情況，當關閉了0、1、2三個檔案時，下一次當作業系統開啟一個新的檔案時，會預設從檔案描述符沒有使用的最小下標開始。（例如關閉了0，下一次開啟一個新的檔案時，該新檔案描述符為0），說到這裡，我們很容易產生一些疑問，這是怎麼回事，下面，我們再來看一個概念來解決我們的疑惑吧！

二、重定向

1.常見的重定向有：>（輸出重定向）、>>（追加重定向）、<（輸入重定向）

2.以輸出重定向為例，我們來看一段程式碼：

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<sys/types.h>
  3 #include<sys/stat.h>
  4 #include<fcntl.h>
  5 #include<stdlib.h>
  6 
  7 int main()
  8 {   
  9     close(1);
 10     int fd=open("myfile",O_WRONLY|O_CREAT,0644);
 11     if(fd<0){
 12         preeor("open");
 13         return 1;
 14     }
 15     printf("fd:%d\n",fd);
 16     fflush(stdout);
 17     close(fd);
 18     exit(0);
 19  
 20 }

我們會發現，本應該輸出到顯示器上面的內容，卻輸出到了檔案myfile當中，其中檔案myfile的fd為1，這就是所謂的輸出重定向。

3.重定向的本質

一般printf往stdout中輸出，但是stdout在底層訪問檔案的時候，找的還是fd=1，但此時fd:1下標所表示的內容，已經變成了myfile的地址，不再是顯示器檔案的地址，所以，輸出的任何訊息都會往檔案中寫入，進而完成輸出重定向。

通過上面的學習，我們都知道訪問檔案都是通過fd訪問的，因此C標準庫中的FILE結構體內部，必定封裝了fd。