Linux文件I/O详解：文件描述符与基本操作

"本章详细介绍了Linux环境下的文件I/O操作，包括文件描述符的概念、文件I/O操作如打开、关闭、定位及读写，并特别提到了open、close、lseek、read和write等关键函数的使用。" 在Linux操作系统中，文件I/O是程序与磁盘数据交互的基础。文件描述符在Linux文件I/O中扮演着至关重要的角色。每个进程都有一个文件描述符数组，用于关联到内核中的文件表，这个文件表包含了文件的状态、缓冲区和当前读写位置等信息。文件描述符是进程访问文件的唯一标识，它如同一个桥梁，使得进程能够通过系统调用来读写文件。 文件I/O操作主要包括以下几个方面： 1. 打开文件：使用`open()`函数来打开或创建文件。这个函数接受文件路径和操作模式作为参数，例如`O_RDONLY`表示只读打开，`O_WRONLY`表示只写打开，`O_RDWR`表示读写打开。如果指定的文件不存在且提供了创建模式，如`O_CREAT`，系统会尝试创建新文件。 2. 关闭文件：使用`close()`函数来关闭已打开的文件，释放相关的系统资源。一旦文件被关闭，就不能再通过之前使用的文件描述符进行操作。 3. 定位文件读写位置：`lseek()`函数允许程序改变文件指针的位置，以便于在文件的不同位置进行读写。它可以设置文件读写位置到指定的偏移量，或者相对于当前位置或文件开头的特定位置。 4. 读取文件：使用`read()`函数从文件中读取数据。它接收文件描述符、缓冲区地址和要读取的字节数作为参数，返回实际读取的字节数。 5. 写入文件：使用`write()`函数向文件写入数据。同样需要提供文件描述符、要写入的数据缓冲区和要写入的字节数。 此外，文件I/O还涉及到其他高级操作，如同步与异步I/O、非阻塞I/O等。在Linux中，还有特殊类型的文件如符号链接和目录，它们有自己的特定操作方式。符号链接是一种指向另一个文件的链接，而目录则是一种特殊类型的文件，其中包含对其他文件和目录的引用。 总结来说，Linux文件I/O是通过一系列系统调用来实现的，这些调用允许程序创建、访问、修改和管理磁盘上的文件。理解并熟练掌握这些操作对于编写高效、可靠的Linux应用程序至关重要。