UNIX系统编程：标准输入输出与错误处理

"标准输入、标准输出和标准出错是操作系统为进程预定义的三个流，分别对应文件描述符STDIN_FILENO、STDOUT_FILENO和STDERR_FILENO。这些流可以通过标准文件指针stdin、stdout和stderr进行访问，它们在头文件<stdio.h>中被定义。缓存机制在标准I/O中用于减少read和write调用的次数，提高I/O效率。" 在UNIX环境中，标准输入（Standard Input，stdin）通常默认连接到键盘，供用户输入数据；标准输出（Standard Output，stdout）则默认输出到终端屏幕；标准出错（Standard Error，stderr）则用于打印错误信息，通常也会输出到终端。这三个流允许进程进行基本的输入输出操作，而无需显式打开或关闭文件。 缓存机制在标准I/O库中扮演着重要角色。缓存的存在是为了优化性能，通过一次性处理大量数据来减少对底层系统调用的频率，如read和write。当数据写入或读取时，会被暂时存储在内存的缓冲区中，直到缓冲区满或者满足其他条件时才进行实际的磁盘I/O操作。这降低了频繁的I/O交互对CPU时间的消耗，提升了整体效率。 文件描述符是操作系统的内核级概念，用于标识进程中的每个打开文件。0表示标准输入，1表示标准输出，2表示标准出错。当需要重定向输入、输出时，可以使用这些描述符，例如将命令的输出重定向到文件，或者从文件读取数据作为命令的输入。 在不使用缓存的I/O操作中，每次读写操作都会直接与硬件交互，这可能导致较低的效率。标准I/O库通过自动管理缓存，使得程序可以更高效地处理数据流，尤其是在处理大文件或连续的数据块时。 除了标准输入、输出和出错，书中还涵盖了诸如文件系统、路径名、文件描述符、进程控制、信号处理、时间值、系统调用和库函数等基础的UNIX编程概念。这些内容对于深入理解UNIX环境下的高级编程至关重要。此外，书中还讨论了UNIX的标准化，如ANSI C、IEEE POSIX、X/Open XPG以及FIPS标准，以及它们与各种UNIX实现之间的关系和限制。开发者需要了解这些标准，以确保代码的可移植性和兼容性。