文件描述符是什么，简单解释一下？

Question

文件描述符是什么，简单解释一下？

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相较于维基百科，文件描述符的更简化描述是什么？它们为什么是必须的？以shell进程为例，它如何应用？
进程表是否包含多个文件描述符？如果是，为什么？

- Nishant

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stdin、stdout和stderr等概念是什么？比如，我有一个浏览器进程打开了一些临时文件来显示我的HTML页面。该进程是否使用相同的fd来读/写这些文件？还有，进程表中的条目……它们具有fd0指针、fd1指针、fd2指针等，这是否意味着所有这些文件都在RAM中？否则为什么要用指针？ - Nishant

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打开文件时，操作系统会创建一个流并将该流连接到打开的文件上，描述符实际上代表了该流。同样地，操作系统也创建了一些默认流，这些流连接到终端而非文件上。因此，当您在终端中输入内容时，它会进入 stdin 流和操作系统。而当您在终端中键入 "ls" 命令时，操作系统会将输出写入 stdout 流。stdout 流连接到您的显示器终端，因此您可以在那里看到输出结果。 - Tayyab

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关于浏览器示例，浏览器不必保持文件打开。这取决于浏览器的实现方式，但在大多数情况下，浏览器会打开一个临时文件，写入文件，然后关闭文件，因此即使网页打开，也不必打开文件。描述符只是保存文件信息，并不一定将文件保存在RAM中。当您从描述符读取数据时，操作系统会从硬盘中读取数据。文件描述符中的信息仅表示硬盘上文件的位置等信息。 - Tayyab

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文件描述符与文件之间不是一对一的映射。我可以通过多次调用 open() 来获得 4 个不同的文件描述符，每个文件描述符根据传递给 open() 的标志可以用于读取、写入或同时读写相应的文件。至于文件是存在 RAM 还是磁盘上这一点，由内核和它的各种缓存隐藏起来。最终，缓存中的数据将与磁盘上的数据匹配（在写入时），如果数据已经在缓存中，则内核不会再回到磁盘中进行读取。 - Beano

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这是一篇易于理解的好文章 https://www.bottomupcs.com/file_descriptors.xhtml - Krishan Gopal

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13个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- sumitsinghdeode · Answer 1

除了以上所有简化的回答之外，如果您正在使用 bash 脚本处理文件，则最好使用文件描述符。

例如：如果您想要从/向文件 "test.txt" 读取和写入，请使用下面所示的文件描述符：

FILE=$1 # give the name of file in the command line
exec 5<>$FILE # '5' here act as the file descriptor

# Reading from the file line by line using file descriptor
while read LINE; do
    echo "$LINE"
done <&5

# Writing to the file using descriptor
echo "Adding the date: `date`" >&5 
exec 5<&- # Closing a file descriptor

- swayamraina · Answer 2

文件描述符就是打开任何资源的引用。当您打开资源时，内核假定您将对其执行某些操作。程序和资源之间的所有通信都通过接口进行，并且此接口由文件描述符提供。

由于进程可以打开多个资源，因此资源可能具有多个文件描述符。
您可以通过运行以下命令查看与进程关联的所有文件描述符: ls -li /proc//fd/ 这里的pid是您的进程的进程ID。

- sidney · Answer 3

_{^{虽然我不懂内核代码，但我想分享我的看法，因为我已经思考了一段时间，我认为这会很有用。}}

当你打开一个文件时，内核会返回一个文件描述符来与该文件交互。

文件描述符是你正在打开的文件的API实现。内核创建此文件描述符，将其存储在数组中，并将其提供给你。

这个API需要一个实现，允许你读写文件，例如。

现在，请再次思考我所说的话，记住一切都是文件——打印机、显示器、HTTP连接等等。

这是我在阅读https://www.bottomupcs.com/file_descriptors.xhtml后的总结。