#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>int main()
{char buf[1024];ssize_t s = read(0, buf, sizeof(buf));if (s > 0){buf[s] = 0;write(1, buf, strlen(buf));write(2, buf, strlen(buf));}return 0;
}

文件描述符就是从 0 开始的小整数。当我们打开文件时，操作系统在内存中要创建相应的数据结构来描述目标文件。于是就有了file 结构体。表示一个已经打开的文件对象。而进程执行 open 系统调用，所以必须让进程和文件关联起来。每个进程都有一个指针*files, 指向一张表 files_struct, 该表最重要的部分就是包涵一个指针数组，每个元素都是一个指向打开文件的指针！所以，本质上，文件描述符就是该数组的下标。所以，只要拿着文件描述符，就可以找到对应的文件

我们通过一段代码来比较直接的观察

演示代码：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main()
{int fd = open("myfile", O_RDONLY);if (fd < 0){perror("open");return 1;}printf("fd: %d\n", fd);close(fd);return 0;
}

运行结果：

因为0，1，2文件描述符都已经被占用了，直接从3开始好像挺好理解的。我们猜测文件描述符是从没有被占用的数字从小到大分配的，所以是不是呢？我们通过下面这段代码来验证一下

演示代码

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main()
{int fd1 = open("log1.txt", O_WRONLY | O_CREAT);int fd2 = open("log2.txt", O_WRONLY | O_CREAT);int fd3 = open("log3.txt", O_WRONLY | O_CREAT);if (fd1 < 0 || fd2 < 0 || fd3 < 0){perror("open");return 1;}printf("fd1: %d\n", fd1);printf("fd2: %d\n", fd2);printf("fd3: %d\n", fd3);close(fd1);close(fd2);close(fd3);return 0;
}

运行结果

那如果我们先关掉 0，2呢（1是标准输出，为了方便观察结果，就不关闭它啦）

来看下代码

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main()
{close(0);close(2);int fd1 = open("log1.txt", O_WRONLY | O_CREAT);int fd2 = open("log2.txt", O_WRONLY | O_CREAT);int fd3 = open("log3.txt", O_WRONLY | O_CREAT);if (fd1 < 0 || fd2 < 0 || fd3 < 0){perror("open");return 1;}printf("fd1: %d\n", fd1);printf("fd2: %d\n", fd2);printf("fd3: %d\n", fd3);close(fd1);close(fd2);close(fd3);return 0;
}

运行结果

结论：文件描述符是按照未分配的数字从小到大分配的。

那如果关闭1呢？

演示代码：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main()
{close(1);int fd = open("myfile", O_WRONLY | O_CREAT, 0644);if (fd < 0){perror("open");return 1;}printf("fd: %d\n", fd);printf("hello dear programmer");fflush(stdout);//刷新缓冲区⭐close(fd);exit(0);
}

运行结果：

显示器上什么页没有输出，但当我们打开文件myfile发现，原本要输入到显示器的内容全部输入到文件中了，这就叫重定向。

通过这张图片，我们来了解一下重定向的本质

man dup2 

使用示例：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
int main()
{int fd = open("./log", O_CREAT | O_RDWR);if (fd < 0){perror("open");return 1;}close(1);dup2(fd, 1);for (;;){char buf[1024] = {0};ssize_t read_size = read(0, buf, sizeof(buf) - 1);if (read_size < 0){perror("read");break;}printf("%s", buf);fflush(stdout);}return 0;
}

运行结果：

FILE