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1.文件描述符（通道号）的概念
文件描述符是操作系统分配给已打开文件或 I/O 资源的整数标识符。

每个进程默认打开三个标准文件描述符：

0: 标准输入（stdin，只读）

1: 标准输出（stdout，只写）

2: 标准错误（stderr，只写）

2.如何使用文件描述符
打开文件
通过 open() 系统调用获取文件描述符：

c
#include <fcntl.h>
int fd = open("filename", O_RDWR); // 返回新的文件描述符（如 3,4,...）
模式需匹配操作（O_RDONLY, O_WRONLY, O_RDWR）。

读写操作
write 命令：向指定文件描述符写入数据。

c
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
示例：向文件描述符 1（标准输出）写入数据：

c
write(1, "Hello\n", 6); // 输出 "Hello" 到终端
read 命令：从文件描述符读取数据。

c
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
示例：从文件描述符 0（标准输入）读取数据：

c
char buffer[100];
read(0, buffer, 100); // 从终端读取输入
3.关键注意事项
权限匹配

确保文件以正确的模式打开（读/写/追加）。

错误处理

检查系统调用返回值：

c
int fd = open("file.txt", O_RDONLY);
if (fd == -1) {
    perror("open failed"); // 输出错误原因
    exit(1);
}
关闭描述符

使用 close(fd) 释放资源，避免泄漏。

文件描述符限制

系统对每个进程的文件描述符数量有限制（可通过 ulimit -n 查看）。

4.示例代码（C语言）
c
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    // 打开文件，获取文件描述符
    int fd = open("test.txt", O_RDWR | O_CREAT, 0644);
    if (fd == -1) {
        perror("Error opening file");
        return 1;
    }

    // 写入数据
    char *msg = "Hello World";
    write(fd, msg, 11);

    // 重置文件偏移到开头
    lseek(fd, 0, SEEK_SET);

    // 读取数据
    char buf[100];
    ssize_t bytes_read = read(fd, buf, sizeof(buf));
    if (bytes_read > 0) {
        write(1, buf, bytes_read); // 输出到标准输出
    }

    close(fd); // 关闭文件
    return 0;
}
5.其他场景
网络套接字
套接字通过 socket() 创建后，会返回一个文件描述符，用法与文件类似：

c
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
read(sockfd, buffer, sizeof(buffer)); // 从网络读取数据
管道（Pipe）
管道通过 pipe(int fds[2]) 创建两个文件描述符：

fds[0] 用于读，fds[1] 用于写。

常见问题
Q: 文件描述符与端口号的区别？

文件描述符是进程内资源标识符，端口号是网络通信中应用的逻辑地址。

Q: 子进程会继承父进程的文件描述符吗？

是的，但可通过 fcntl(fd, F_SETFD, FD_CLOEXEC) 设置关闭继承。

Q: 如何查看进程占用的文件描述符？

在 Linux 中，查看 /proc/<PID>/fd/ 目录。