Linux 文件描述符 fd

当然,以下是一些关于 Linux 文件描述符(fd)的示例,以清晰、分点表示和归纳的形式给出:

1. 文件描述符的基本概念和用途

  • 定义:文件描述符是一个非负整数,用于指代被进程所打开或使用的文件、套接字或其他类型的 I/O 资源。
  • 用途:文件描述符是进程和文件、套接字等资源之间的抽象句柄,通过它可以进行读取、写入、映射或控制等操作。

2. 标准文件描述符示例

  • STDIN_FILENO(标准输入):文件描述符为 0,通常用于从键盘接收输入。
  • STDOUT_FILENO(标准输出):文件描述符为 1,通常用于向屏幕输出信息。
  • STDERR_FILENO(标准错误):文件描述符为 2,通常用于输出错误信息。

3. 使用文件描述符的示例

3.1 打开文件并获取文件描述符
  • 命令int fd = open("example.txt", O_RDONLY);
  • 解释:使用 open 系统调用打开一个名为 example.txt 的文件,以只读模式(O_RDONLY),并返回文件描述符 fd
3.2 读取文件内容
  • 命令ssize_t nread = read(fd, buffer, sizeof(buffer));
  • 解释:使用 read 系统调用从文件描述符 fd 指向的文件中读取数据,存储到 buffer 中,最多读取 sizeof(buffer) 字节,并返回实际读取的字节数 nread
3.3 写入文件内容
  • 命令ssize_t nwritten = write(fd, "Hello, World!", 13);
  • 解释:使用 write 系统调用向文件描述符 fd 指向的文件中写入字符串 "Hello, World!"(共 13 个字节),并返回实际写入的字节数 nwritten
3.4 关闭文件描述符
  • 命令close(fd);
  • 解释:使用 close 系统调用关闭文件描述符 fd,释放与该文件描述符关联的资源。

4. 文件描述符的继承与限制

  • 继承:当进程创建子进程时,子进程会继承父进程的文件描述符。
  • 限制:一个进程可以打开的文件描述符数量是有限制的,可以通过 ulimit -n 命令查看和修改该限制。

5. 示例输出(模拟)

  • 文件描述符列表:使用 ls -l /proc/<pid>/fd 命令可以查看指定进程(PID 为 <pid>)打开的文件描述符列表。

  • 示例输出

$ ls -l /proc/1234/fd 
total 0 
lrwx------ 1 user group 64 Jul 1 14:27 0 -> /dev/pts/0 
lrwx------ 1 user group 64 Jul 1 14:27 1 -> /dev/pts/0 
lrwx------ 1 user group 64 Jul 1 14:27 2 -> /dev/pts/0 
lr-x------ 1 user group 64 Jul 1 14:27 3 -> /path/to/example.txt
  • 解释:上述输出显示了进程 ID 为 1234 的进程打开的文件描述符列表,包括标准输入、输出和错误,以及一个指向 example.txt 文件的文件描述符。

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