FILE结构体与文件描述符

文件描述符（file descriptors，简称fd）：它是一个索引值，指向内核为每一个进程所维护的该进程打开文件的记录表（file_struct）。当程序打开一个现有文件或者创建一个新文件时，内核向进程返回一个文件描述符。文件描述符是一个非负整数。

在Linux中，进程是通过文件描述符访问文件的。

文件描述符表（file_struct）：每个PCB都有file_struct记录文件描述符的使用情况，是进程的私有数据。文件描述符表的每一项都有一个指向被打开的文件的指针。

已经打开的文件在内核中用FILE结构体表示，所以文件描述符表指向FILE结构体。

文件描述符与FILE结构体的关系图如下：

其中，0、1、2是既定的标准文件描述符，普通文件的描述符一般情况下从3开始。

这三个标准文件通常是默认打开的，若是关闭其中一个时，普通文件的描述符就从第一个没有被占用的描述符开始。

标准文件描述符图如下：

注：POSIX表示可移植操作系统接口，POSIX标准定义了操作系统应该为应用程序提供的接口标准。

接下来就来看一下FILE结构体：

file结构体在stdio.h中有如下定义：

struct _iobuf {

char *_ptr; //文件输入的下一个位置

int _cnt; //当前缓冲区的相对位置

char *_base; //指基础位置(即是文件的其始位置)

int _flag; //文件标志

int _file; //文件的有效性验证

int _charbuf; //检查缓冲区状况,如果无缓冲区则不读取

int _bufsiz; //文件的大小

char *_tmpfname; //临时文件名

};

typedef struct _iobuf FILE;

总结：每个文件描述符都有一个文件描述符表，而文件描述符表的每一项都指向FILE结构体。