＜Linux基础--文件描述符fd、重定向、文件流指针FILE*概念理解＞

文章目录

1.文件描述符fd
2.重定向
3.文件流指针:FILE*
4.动态库和静态库

1.文件描述符fd

文件描述符：实际上就是内核中一个进程打开的文件描述信息数组(file* fd_array[])的下标，通过这个下标就能找到要操作的文件的描述信息，进而就可访问文件。
Linux进程默认打开的三个文件描述符：标准输入0、标准输出1、标准错误2.
因此文件描述符fd=0就表示标准输入，fd=1表示标准输出，fd=2表示标准错误。

文件描述符的分配规则：在files_struct数组中，找到当前没有被使用的最小的一个下标，作为新的文件描述符。由于0、1、2描述符已经被使用，所以再输出至少是3，除非0、1、2中有关闭的才会小于3.

2.重定向

重定向原理：通过改变文件描述符这个下标对应的文件描述信息，进而改变了要操作的文件，实现了数据流向的改变。

重定向实现接口函数(dup2)：int dup2(int oldfd, int newfd);意思是说newfd是oldfd的一份拷贝，也就是说让newfd也指向了oldfd文件。比如让标准输出文件输出到指定test.txt文件中：int fd=open("./test.txt",O_RDWR),dup2(fd,1)。

追加重定向（>>）：保持文件原内容不变，将新数据追加到文件末尾。
清空重定向（>）：清空文件原有的内容，将新数据写入文件中。

3.文件流指针:FILE*

库函数都有：fopen、fwrite、fread、fclose、fseek，printf、fprintf、fgets…等
系统调用接口：open、write、read、close、lseek
库函数和系统调用接口的关系：库函数是对系统调用接口的封装，其实现了更多特定功能场景的复杂接口，但是库函数最终要实现功能还是要借助系统调用接口来实现。两者之间的区别是：库函数会自带缓冲区，等到程序退出或刷新缓冲区时才统一输出或写入文件；而系统调用没有带缓冲区。
文件流指针：FILE* ----对应库函数
文件描述符：int ----对应系统调用接口
文件流指针是一个结构体（fille_struct），其中内部有一个成员变量就是文件描述符。当我们通过库函数操作文件流指针，最终会演变为通过系统调用操作描述符。
文件流指针和文件描述符关系：文件流指针是个结构体，其封装了文件描述符。

4.动态库和静态库

gcc/g++的链接方式：动态链接、静态链接—默认方式是动态链接。
动态链接：链接动态库，只在生成可执行程序时记录文件的函数符号信息表，并没有把代码实现写入可执行程序中，因此程序运行时需要依赖动态库的存在，并且将动态库也要加载到内存中，好处是多个进程用到相同的库函数，则可以在内存中使用同一份库函数。
静态链接：链接静态库，在生成可执行程序时，直接将使用到的库函数的实现拿出来写入到可执行程序中，因此生成的可执行程序较大，但是运行的时候不需要依赖静态库的存在。
动态库的优点：共享、代码冗余小，便于模块代码替换，当一些模块化，便于功能替换的一些借口则使用动态库。
静态库的优点：依赖性低，当功能改动性小，并且只有当前程序使用的时候使用静态库。
动态库(.so)的生成：gcc --shared testlib.o… -o libtestlib.so
静态库(.a)的生成：ar -cr libtestlib.a testlib.o…