[德] Michael Kerrisk
第4章 文件I/O: 通用的I/O模型
通用的I/O模型(the universal i/o model)
概述
所有执行I/O操作的系统调用都使用文件描述符(file descriptor),通常时一个小的非负整数，来指代打开的文件。文件描述符用以指代所有类型的已打开文件，包括管道(pipe)、FIFO、socket、终端、设备和普通文件。每个进程都有自己的文件描述符集(Each process has its own set of file descriptors.)。
标准文件描述符
| 文件描述符 | 用途 | POSIX名称 | stdio 流 |
|---|---|---|---|
| 0 | 标准输入 | STDIN_FILENO | stdin |
| 1 | 标准输出 | STDOUT_FILENO | stdout |
| 2 | 标准错误 | STDERR_FILENO | stderr |
程序运行之前，shell程序打开了这3个文件描述符。更确切的说，程序继承了shell文件描述符的副本。如果在命令行中对输入/输出进行了重定向，shell会对文件描述符做适当修改，然后再启动程序。
I/O的通用性
I/O模型的通用性，体现在使用4个同样的系统调用open(), read(), write()和close()可以对所有类型的文件执行I/O操作，包括终端设备。
要实现I/O的通用性，就必须确保每一文件系统和驱动程序都实现了相同的I/O系统调用集。
打开一个文件：open()
open()既能打开一个已经存在的文件也能创建并打开一个新文件
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int open(const char *pathname, int flags, ... /* mode_t mode */);
Returns file descriptor on success, or –1 on error
读取文件内容：read()
read()从文件描述符fd所知带的文件中读取数据
#include <unistd.h>
ssize_t read(int fd, void *buffer, size_t count);
Returns number of bytes read, 0 on EOF, or –1 on error
写入文件：write()
write()将数据写入一个已打开的文件中
#include <unistd.h>
ssize_t write(int fd, void *buffer, size_t count);
Returns number of bytes written, or –1 on error
关闭文件：close()
colse()用来关闭一个打开的文件描述符，并将其释放会调用进程，供该进程继续使用。当一进程终止时，将自动关闭其已打开的所有文件描述符。
#include <unistd.h>
int close(int fd);
Returns 0 on success, or –1 on error
改变文件偏移量：lseek()
对于每个打开的文件，系统内核会记录其文件偏移量。文件偏移量时指执行下一个read(),write()的文件起始位置。文
件第一个字节的偏移量为0。
#include <unistd.h>
off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
Returns new file offset if successful, or –1 on error
lseek()并不适用于所有类型的文件。不允许将其应用于管道，FIFO，socket或中断。
在文件原结尾处之后某一位置写入数据将导致文件空洞，从文件空洞处读取文件将返回全0字节。
原文链接
https://sun2y.me/
