文件IO——文件IO相关概念

1、API

（1）基于linux做应用开发，其实就是通过调用linux系统提供的API来实现。

（2）API 是一些由linux系统提供的函数，给应用层使用，以完成一定的功能。

（3）常用的文件IO的API 有open，close，write，read，lseek等。

2、文件描述符（fd）

文件描述符的本质

文件描述符本质就是一些非负整数，它是进程表中文件描述符表的一个表项，用来表示以及区分一个程序打开的多个文件。进程通过文件描述符作为index去索引查表得到文件表指针，再间接访问得到这个文件对应的文件表。

换言之，文件描述符表是个数组，fd是index，文件表指针是value。

文件描述符的作用域

文件描述符的作用域是当前进程，不同进程下打开的文件的文件描述符可以是相同的数字。

其他描述

（1）文件描述符，是open系统调用时内部由操作系统自动分配的，它会从文件描述符表中挑选一个最小的未被使用的数字返回。

（2）其中0、1、2已经被stdin、stdout、stderr这3个文件占用。当运行一个程序时，默认打开上述三个文件，即把键盘、屏幕、标准错误当做文件。

（3）printf函数默认输出到标准输出stdout上，而fpirntf函数可以指定输出到哪个文件描述符中。

3、文件IO和标准IO的异同

两者的概念

文件IO，即使用open、close、write、read等API函数构成的一套用来读写文件的体系。这套体系可以很好的完成文件读写，但是效率并不是最高的。

标准IO，是一套由C库函数提供文件操作函数来完成文件读写的体系。标准IO由一系列的C库函数（fopen、fclose、fwrite、fread）构成，这些标准IO函数其实是由文件IO封装而来的（fopen内部其实调用的还是open，fwrite内部还是通过write来完成文件写入的）。

标准IO加了封装之后主要是为了在应用层添加一个缓冲机制。我们通过fwrite写入的内容不再直接进入内核中的buf，而是先进入应用层标准IO库维护的buf中，然后标准IO库根据操作系统单次write的最佳count来选择好的时机，将内容write到内核中的buf。然后内核中的buf再根据硬盘的特性来选择好的时机去最终写入硬盘中。

文件IO的API和标准IO的库函数

（1）文件IO的API有open，close，write，read，lseek，dup，dup2，fcntl等等。

（2）标准IO的库函数有fopen、fclose、fwrite、fread、ffulsh、fseek等。

文件IO和标准IO的异同

（1）都是使用函数，但标准IO是C库函数，文件IO是Linux系统提供的API；

（2）C库函数由API封装而来，但是C库函数因为多了一层封装，比API要好用一些。

（3）C库函数具有移植性，而API是针对具体的系统设计的，不同操作系统之间不能通用。

（4）标准IO带有缓存，而文件IO没有缓存。