一、檔案描述符

     對於核心而言所有開啟的檔案都是通過檔案描述符引用。檔案描述符是一個非負整數。當開啟一個現有檔案或者建立一個新檔案時，核心向程序返回一個檔案描述符。當讀或者寫一個檔案時使用open或creat返回檔案描述符標識該檔案，將作為引數傳遞給read或write

    UNIX系統shell把檔案描述符0與程序的標準輸入關聯，檔案描述符1與標準輸出關聯，檔案描述符2與標準錯誤關聯。這是各種shell以及很多程式使用的慣例，與UNIX核心無關。

     在符合POSIX.1的應用程式中。幻數0、1、2以及被標準化。但是建議使用符號常量：STDIN_FILENO、STDOUT_FILENO 、STDERR_FILENO以提高可讀性。這些常量定義在標頭檔案<unistd.h>中。

    檔案描述符的變化範圍是0~OPEN_MAX-1。早期可以同時使用的檔案描述符是20個（既可以同時開啟20個檔案），現在多是64。可以使用函式sysconf來檢視OPEN_MAX的值。

long sysconf(int _SC_OPEN_MAX)

二、檔案操作

1、檔案建立與開啟

(1)open

1)函式原型

#include <fcntl.h>
int open(const char*path,int oflag,.../*mode_t mode*/);

   path是要開啟或建立檔案的名字。

   最後一個引數寫為...表明餘下的引數的數量及型別是可變的。僅當建立新檔案時才使用最後這個引數mode.用於指定檔案的訪問許可權位。

   oflag引數可以用來說明此函式的多個選項。用下列一個或多個常量進行“或”運算構成oflag引數

O_RDONLY      只讀模式
O_WRONLY      只寫模式
O_RDWR        讀寫模式
O_EXEC         只執行開啟

O_SEARCH 只搜尋開啟（應用與目錄）
開啟/建立檔案時，至少得使用上述五個常量中的一個。以下常量是選用的：

O_APPEND       每次寫操作都寫入檔案的末尾
O_CREAT        如果指定檔案不存在，則建立這個檔案。使用此選項時要同時說明open函式的第三個參mode，用mode指定該新檔案的許可權位。
O_EXCL         如果要建立的檔案已存在，則返回 -1，並且修改 errno 的值
O_TRUNC        如果檔案存在，並且以只寫/讀寫方式開啟，則清空檔案全部內容
O_NOCTTY       如果路徑名指向終端裝置，不要把這個裝置用作控制終端。
O_NONBLOCK     如果路徑名指向 FIFO/塊檔案/字元檔案，則把檔案的開啟和後繼 I/O設定為非阻塞模式（nonblocking mode）

以下三個常量同樣是選用的，它們用於同步輸入輸出

O_DSYNC        等待物理 I/O 結束後再 write。在不影響讀取新寫入的資料的前提下，不等待檔案屬性更新。
O_RSYNC        read 等待所有寫入同一區域的寫操作完成後再進行
O_SYNC         等待物理 I/O 結束後再 write，包括更新檔案屬性的 I/O

3)返回值

open 函式返回的檔案描述符一定是最小的未用的描述符值。

（2）openat

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

    path引數是絕對路徑名時，fd引數被忽略，openat函式就相當於open函式；path引數是相對路徑名時，fd引數指出了相對路徑名在檔案系統中的開始地址。fd引數是通過開啟相對路徑名所在的目錄來獲取;若fd引數的值為AT_FDCWD則，路徑名會在當前工作目錄中獲取。

（3）creat

#include<fcntl.h>
int create(const char* path,mode_tmode);

open(path,O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, mode);

create 的不足之處是它一隻寫的方式開啟所建立的檔案。

2、檔案關閉

#include<unistd.h>
int close(int fd);

當一個程序結束時，核心會自動關閉它所有開啟的檔案。
3、讀檔案

（1）read

1）函式原型

#include<unistd.h>
ssize_t read(int fd,void *buf,size_t nbytes)

read 成功時，返回讀到的位元組數。如已到達檔案的尾端，則返回0；若出錯，返回-1。

3）說明

多種情況會使實際讀到的位元組數少於要求讀的位元組數。例如：在讀到要求的位元組數之前已經到達了檔案的尾端；從終端裝置讀時，通常一次最多讀一會等

4、寫檔案

（1）write

#include <unistd.h>
ssize_t write(int fd,const void* buf,size_t nbytes);

write函式向開啟的檔案寫資料。若成功返回已寫的位元組數，若出錯返回-1.

5、其它

（1）使用int dup(int fd)或int dup2(int fd,int fd2)函式進行檔案描述符複製

  (2)  使用int fsync(int fd)或void sync(void);將緩衝區資料寫至磁碟

（3）使用fcntl函式gaibian已經開啟的檔案屬性

（4）使用off_t lseek(int fd,off_t offset,int whence);函式顯示設定一個已經開啟檔案的偏移量

三、與標準C函式庫的區別

標準C庫是對系統檔案I/O介面的封裝。標準I/O庫處理了很多細節，如緩衝區分配、以優化的塊長度執行I/O等。

1、不帶緩衝

 不帶緩衝指：每個read和write都呼叫核心中的一個系統呼叫

2、檔案描述符與流

對於核心所有的檔案操作都是圍繞檔案描述符來進行的；但是標準C I/O庫是圍繞流（FILE*）進行的。