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【Linux】————(文件描述符、重定向、文件缓冲区……)

絕刀狂花

絕刀狂花

发布时间:2025-06-21 12:44:11

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来源于php中文网

原创

c文件i/o操作的详细介绍,以下是关于如何使用c语言进行文件i/o操作的详细指南,包括文件描述符、重定向、文件缓冲区等概念的讲解。

#include 

int main() { FILE fp = fopen("log.txt", "w"); if (fp == NULL) { perror("fopen"); return 1; } fclose(fp); return 0; }

文件描述符和open函数:

【Linux】————(文件描述符、重定向、文件缓冲区……)

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可以认为,f#系列的函数是对系统调用的封装,方便进行二次开发

文件描述符fd:

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操作系统内,系统在访问文件时,只认文件描述符fd。

read和stat函数:

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struct stat是一个内核结构体,可以直接使用。stat的第二个参数是一个输出型参数,我们将参数传进去后,它会把参数填满然后再传出来。

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read的第一个参数指读取的文件fd,第二个参数是将读取到的内容放到该缓冲区中,第三个参数是要读取的字节数。read的返回值:>0 表示读取到的字节数;=0 表示已经读取到文件末尾。

文件描述符的分配规则:

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因为文件描述符0、1、2默认是打开的,所以这里结果是3。如果我们先把描述符0关了再打开新文件会怎样呢?

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重定向:

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如果我们先把1关闭,发现结果什么也不打印。这是因为文件描述符1是标准输出流,关闭后,就不会在显示器打印了。

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运行上面代码,发现什么也没打印,但确实创建了新的文件log.txt。打印该文件,发现内容写在了文件里面。然后就发现log.txt里面存着这些内容。

【Linux】————(文件描述符、重定向、文件缓冲区……)

log.txt存在磁盘中,当进程启动打开时,就会被加载到内存中。由于我们先关闭了文件描述符1,所以此时log.txt的文件描述符就是1。上层的printf和fprintf都是向stdout打印,而stdout的描述符是1,OS只认文件描述符,所以最终就向log.txt打印了内容。重定向的本质:是在内核中改变文件描述符表特定下标的内容,与上层无关!每个文件对象都有对应的内核文件缓冲区,我们写数据都是从上层通过文件描述符1,写到对应的文件缓冲区,然后OS再把内容刷新到磁盘的文件中。stdin、stdout、stderr都是FILE结构体,里面除了封装着fd,还有语言级别的文件缓冲区。所以我们通过printf/fprintf不是直接写到OS的内部的缓冲区,而是直接写到语言级别的缓冲区中,然后C语言再通过1号文件描述符把内容刷新到OS的内核文件缓冲区中。所以fflush()里面是stdout,这是因为我们是刷新语言级别缓冲区的内容到OS的内核缓冲区中,内核缓冲区的内容由OS进行刷新。

【Linux】————(文件描述符、重定向、文件缓冲区……)

如果我们把close也注释掉,结果如下:

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return的时候,语言级别缓冲区的内容就被冲刷到内核文件缓冲区中,此时log.txt就有内容了。

使用dup2系统调用:

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如果我们要对标准输出进行重定向,把往显示器打印的内容变成往log.txt打印,根据上面的参数解释,参数的填法应该是dup2(fd,1)。也就是把oldfd留下来,拷贝给newfd。

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运行上面代码,发现不在显示器上打印,而是在log.txt里打印。

缓冲区的刷新策略:

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直接运行代码,会全部打印在显示器上。我们可以重定向到不同文件,这样就可以将正确信息和错误信息分出来。这也是fd1,fd2的意义。上面是完整的重定向的写法。

【Linux】————(文件描述符、重定向、文件缓冲区……)

如果我们想把1和2都重定向到同一个文件中,可以通过上面的写法实现。

最后,感谢你耐心阅读这篇文章,并感谢我能够坚持写到这里,送几句话给你和我:

  1. 一个冷知识:屏蔽力是一个人最顶级的能力,任何消耗你的人和事,多看一眼都是你的不对。
  2. 你不用变得很外向,内向挺好的,但需要你发言的时候,一定要勇敢。正所谓:君子可内敛不可懦弱,面不公可起而论之。
  3. 成年人的世界,只筛选,不教育。
  4. 自律不是6点起床,7点准时学习,而是不管别人怎么说怎么看,你也会坚持去做,绝不打乱自己的节奏,是一种自我的恒心。
  5. 你开始炫耀自己,往往都是灾难的开始,就像老子在《道德经》里写到:光而不耀,静水流深。

最后,如果觉得我写的还不错,请不要忘记点赞✌,收藏✌,加关注✌哦(。・ω・。)。

愿我们一起加油,奔向更美好的未来,愿我们从懵懵懂懂的一枚菜鸟逐渐成为大佬。加油,为自己点赞!

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