Linux文件与fd

1，回顾c语言的文件接口

fopen：

在图中我们重点讲w和a，其他的大同小异：

我们可以用fopen打开创建文件，如果用到w方法来打开文件，如果文件存在，就会清空原来的内容来写入新的内容：

然后我们来改一下massage的数据：

可以看到，原来的数据被清空了，再写入新的数据。

如果用a方法来打开文件，就不会对文件进行清空处理，而是追加：

2，初步了解文件的系统调用接口

open接口，利用位图的方式来调用O_RDONLY等函数

常见的文件操作的指令有以下几种：

首先我们要用只写的方式来打开文件：

可以看到，如果文件存在就会直接打开写入

但是如果文件不存在：

会发现，运行程序之后不会帮我创建文件写入，open失败那么我们就要用到指令：O_CREAT来进行判断，如果文件不存在则创建文件，如果文件存在则直接打开文件写入：

可以看到创建了一个text5的文本文件，但是他说权限和我们用c创建文件时的权限不一样，这个时候我们就要了解以下有三个参数的open：

第三个参数的作用就是修改文件的权限:

可以看到，text5文本的权限被改变，但是问题来了，我输入的是0666，为什么权限是0664呢？

因为每个运行的程序都是一个进程，进程中有一个权限补齐的操作：umask，如果在程序中没有给umask初始化，就会默认使用系统的权限补齐：

那么如果我们在程序中加入umask(0):

可以看到，text5文本的权限变成了0666，那么我们在代码中运行的umask会影响系统的umask吗？

现然不会。

3，利用前面知识完成Linux指令：touch的编写

可以看到和touch创建的文件基本一样。

4文件内容清空和文件内容追加：

1，文件内容清空

在open中输入O_TRUNC，表示在如果文件为空则创建文件，如果不为空则清空内容在写入：

2，文件内容追加

在open中输入O_APPEND，表示在如果文件为空则创建文件，如果不为空则追加内容：

5，open函数返回值

上面的 fopen fclose fread fwrite 都是C标准库当中的函数，我们称之为库函数（libc）。

而， open close read write lseek 都属于系统提供的接口，称之为系统调用接口

1，文件描述符fd

可以看到，我们打开的文件的返回值是从3到7，那么我们猜测操作系统管理文件是以数组的方式管理，那么0，1，2呢？为什么下标会从3开始？

因为进程在启动的时候默认启动了三个流，分别是：

stdin ：标准输入

stdout：标准输出

stderr：标准错误

那么我们是否可以直接用数组下标的方式写入？：

可以看到，可以向屏幕输入我们的内容

所以fd究竟是什么？就是数组下标！

用一张图来理解进程与文件的关联：

因为进程与文件不能高耦合，我们操作系统用双链表对我们的文件进行管理，通过数组下标返回给进程，也就是说对文件的管理变成了对链表的增删查改，所以通过fd_array数组与进程关联起来，实现了用指针与进程关联起来和解耦

进程：文件 == 1：多

所以在系统层面，fd是访问文件的唯一方式！！！

6,什么是FILE?

很明显file与系统接口无关，只是c实现的一个结构体，在file结构体中就有指向fd的下标：