檔案描述子

檔案描述子（File descriptor）是電腦科學中的一个術語，是一个用於表述指向檔案的參照的抽象化概念。

概欲

檔案描述子佇形式上是一个非負整數。實際上，伊是一个索引值，指向核心為每一个行程所維護的該行程拍開檔案的記錄表。當程式拍開一个現有檔案或者建立一个新檔案的時陣，核心向行程傳回一个檔案描述子。佇咧程式設計內底，一寡牽涉著底層的程式來編寫往往會圍踅檔案描述子展開。但是檔案咧講這一概念往往干焦適用佇咧 UNIX、Linux 這款的作業系統。

彼每一个 Unix 行程（除了可能較捷駐程式）應該攏有三个標準的 POSIX 檔案描述子，對應三个標準流：

優點

檔案描述子的優點主要有兩个：

• 是因為檔案描述子的 I / O 操作相容 POSIX 標準。
• 佇咧 UNIX、Linux 的系統呼叫中，大量的系統呼叫攏是依賴伊的檔案來講。

比如講，下跤的程式碼就示範矣如何是因為檔案來講子來讀當前 kha-tá-lok-guh 後的一个指定檔案，並共檔 àn-nāi 容列印到主控台。

此外，佇咧 Linux 系列的作業系統上，因為 Linux 的設計思想就是共一切裝置攏視作檔案。所以，檔案描述子的存在提供了程式操作裝置的統一方法。

缺點

檔案描述子的概念存在兩大缺點：

• 在非 UNIX / Linux 作業系統上（如 Windows）， 無法度因為這一概念進行程式的設計—— 事實上，Windows 後的檔案描述子佮號誌、互斥鎖等核心物件仝款攏記做 HANDLE。
• 因為檔案描述子咧形式毋過是一个整數，做程式碼量增加大時，會使程式的設計者誠歹分清佗一寡整數意味著資料，佗一寡意味出檔案來講。所以，完成的程式碼會當讀性也就會變甲真䆀，這點一般透過使用名稱有文字意義的魔術數字來進行替換來解決。

其他

• 對於 ANSI C 規範當中定義的標準庫的檔案 I / O 操作。ANSI C 規範迵過出一个解決方法，就是使用 FILE 結構體的指標。事實上，UNIX / Linux 平台頂的 FILE 結構體的實作中往往攏是封囥檔案描述子變數佇咧其中。
• 佇咧 UNIX / Linux 平台頂，對主控台（Console）的標準輸入，標準輸出，標準錯誤輸出嘛對應三个檔案描述子。𪜶分別是零 , 一 , 二。佇實際程式設計當中，若欲操作這三个檔案咧講，建議使用 < unistd . h > 標頭檔中定義的三个巨集來表示：STDIN \ _ FILENO , STDOUT \ _ FILENO 以及 STDERR \ _ FILENO .
• 對一个行程來講，檔案描述子的變化範圍做零 ~ OPEN \ _ MAX .

佮檔案描述子相關的操作

檔案描述子的生成

• open ( ) , open 六十四 ( ) , creat ( ) , creat 六十四 ( )
• socket ( )
• socketpair ( )
• pipe ( )

佮單一檔案來講出手的操作

• read ( ) , write ( )
• recv ( ) , send ( )
• recvmsg ( ) , sendmsg ( )
• sendfile ( )
• lseek ( ) , lseek 六十四 ( )
• fstat ( ) , fstat 六十四 ( )
• fchmod ( )
• fchown ( )

佮複數檔案描述子相關的操作

• select ( ) , pselect ( )
• poll ( ) , epoll ( )

佮檔案來講表示相關的操作

• close ( )
• dup ( )
• dup 二 ( )
• fcntl ( F \ _ DUPFD )
• fcntl ( F \ _ GETFD and F \ _ SETFD )

改變行程狀態的操作

• fchdir ( )
• mmap ( )

佮檔案加鎖的操作

• flock ( )
• fcntl ( F \ _ GETLK , F \ _ SETLK and F \ _ SETLKW )
• lockf ( )

佮通訊端相關的操作

• connect ( )
• bind ( )
• listen ( )
• accept ( )
• getsockname ( )
• getpeername ( )
• getsockopt ( ) , setsockopt ( )
• shutdown ( )

其他

• ioctl ( )