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fopen和open 等区别是什么?文件描述符与文件描述指针区别

news 来源：原创 2025/5/18 14:48:53

FILE *fp = fopen(path, "w");
int fd =open(path,)

函数	定义	所属库	返回类型
`fopen`	高级文件操作函数，提供缓冲机制	标准 C 库 (`stdio.h`)	`FILE*`（文件指针）
`open`	低级文件操作函数，直接调用系统接口	Unix/Linux 系统调用 (`fcntl.h`)	`int`（文件描述符）

fopen：
- 属于 高级 I/O 操作，封装了底层系统调用（如 open、read、write）。
- 提供 缓冲机制（缓冲区的数据可能不会立即写入磁盘，除非显式调用 fflush 或 fclose）。
- 支持格式化输入输出（如 fprintf、fscanf）。
open：
- 属于 低级 I/O 操作，直接与操作系统交互。
- 无缓冲机制：每次 read/write 都会触发系统调用，数据直接操作硬件。
- 提供更精细的控制（如文件权限、打开模式标志）。

fopen：
使用字符串指定模式（如 "r"、"w"、"a"、"rb" 等）：
```
FILE *fp = fopen("file.txt", "w"); // 写入模式（覆盖）
```
open：
使用位掩码标志指定模式（如 O_RDONLY、O_WRONLY、O_CREAT、O_APPEND 等）：
```
int fd = open("file.txt", O_WRONLY | O_CREAT, 0644); // 写入+创建，权限 0644
```
(3) 错误处理

fopen：

返回 NULL 表示失败，需通过 errno 或 perror 获取错误原因：


FILE *fp = fopen("file.txt", "r");
if (!fp) {
    perror("fopen失败");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

open：
- 返回 -1 表示失败，错误码存储在 errno 中：
```
int fd = open("file.txt", O_RDONLY);
if (fd == -1) {
    perror("open失败");
    exit(EXIT_FAILURE);
}
```
  2. 联系与协作
  
  (1) 从 FILE* 获取文件描述符
  
  可以通过 fileno() 函数从 FILE* 获取底层文件描述符：
```
FILE *fp = fopen("file.txt", "w");
int fd = fileno(fp); // 获取关联的文件描述符
```
- 当fopen成功时，C标准库会：
  1. 调用底层系统调用（如open()）打开文件，获取文件描述符（例如返回3）。
  2. 将文件描述符、缓冲区等信息封装到FILE结构体中。
  3. 返回指向该结构的指针（FILE* fp）。
- (2) 混合使用场景
- 使用 open 打开文件后，可通过 fdopen() 将其转换为 FILE*：
```
int fd = open("file.txt", O_WRONLY);
FILE *fp = fdopen(fd, "w"); // 将文件描述符转为FILE*
```

文件指针（FILE指针）与文件描述符的区别**：

文件指针：由C标准库提供，类型为`FILE*`，用于高级文件操作（如`fprintf`, `fscanf`等）。

文件描述符：由操作系统提供，类型为整数（如`int`），用于底层系统调用（如`read`, `write`）。

可以使用`fileno()`函数获取文件描述符，例如：`int fd = fileno(fp);`，其中`fp`是`FILE*`类型。

在Linux系统中，可以通过/proc/<pid>/fd查看进程打开的文件描述符。例如：

# 假设程序PID为1234
ls -l /proc/1234/fd