其实我们在C语言就学过文件操作，但是从语言的角度，我们只是说会用了关于文件的一些操作和函数，但其实它究竟是怎么回事我们其实并不明白，那么当我们学习到Linux操作系统的时候，我们才能更加深入的去了解这文件究竟是怎么回事
那么我们需要首先明确一些概念：文件=内容+属性 ，不能说我这个文件是空，那么就不占空间；访问文件都得先打开，然后通过执行代码的方式去修改文件内容，也就是文件要被加载到内存中；是进程打开的文件并且一个进程可以打开多个文件；一个时间段内，可能有多个进程，操作系统要管理这些进程，同时也可能有多个被打开的文件，操作系统也要管理这些文件，那么如何管理呢？先描述，再组织，就是说，操作系统要给每个文件创建一个结构体对象，对文件的管理就变成了对于结构体的管理。
C语言关于文件操作的函数
下面只是介绍了一小部分，如果想详细了解，可以去我的另一篇博客：
那么下面先回忆一下之前C语言用的一些函数：
首先就是fopen ，并且我记得当时选项w最为奇怪，因为每一个用，那么之前的数据都会不见了，这不是跟我们的**输出重定向（>）**很像吗，因为它们都是每次使用之前的内容就会被清空
这段话的意思是：截断文件到长度0或者如果没有那么创建新文件
我们原来都是这么用的：
我们说如果w选项，当前路径下没有这个文件，那么就会在当前路径下去创建，那么进程怎么知道当前在那个路径下呢？我们说过进程启动时，会记录下自己的路径
所以进程就会在这个路径下创建新文件
并且我们还有一个选项a，叫做append（附加） ，这不是跟**追加重定向（>>）**很像吗
下面我们再看一下fwrite这个函数
基本的使用就是这样
我们可以确定的是，输入或输出一些东西必须要指定文件，就连键盘和显示器也不例外，因为Linux下一切皆文件 ，那么平时用printf/scanf 的时候也没打开键盘和显示器文件并且也没有指定文件啊（我们这么想是因为把键盘和显示器看成和普通文件一样了），那是因为首先stdout，stdin和stderror是进程默认打开的，不用手动打开，可以直接使用
其次为什么printf不用指定文件呢？因为它为了方便使用，是不用指定文件的，但是底层实现是封装了fprintf
fprintf是要加stdout的，所以printf就是这么实现的
Linux关于文件操作的系统调用
我们知道，对硬件进行修改只能通过操作系统 ，所以操作系统就必须提供系统调用接口 ，像fopen这样的库函数是语言层面的概念，为了实现语言的跨平台性和可移植性，所以它要封装系统调用 ，并且在不同的操作系统要封装各自的系统调用。所以我们下面就介绍一下Linux操作系统关于文件操作的系统调用open和close
open的第一个参数就是文件所处的路径，第二个参数就是之前说的类似于"w"、"a"的一些选项，常见的打开标志有：
O_RDONLY：以只读方式打开文件
O_WRONLY：以只写方式打开文件
O_CREAT：没有这个文件就创建
O_TRUNC：打开文件前会清空文件
O_APPEND：在文件尾追加数据
第三个参数就是我刚创建好一个文件，此时要给文件设置的权限，返回值就是文件描述符，其实就是一个整数，通过这个整数，就可以确定这个文件，具体是怎么确定的，这就跟底层实现有关了，我们后面会介绍一下
当我们用第一个open时，并且路径中没有，它需要创建，这时我们可以看到文件的权限是乱码
所以我们一般使用第二个，权限计算还是给定的权限减去权限掩码，我们把它们当成八进制数，比如：
666-002=664
并且通过umask()函数我们还可以在当前程序中设置权限掩码，并且这个权限掩码只在当前程序下生效
666-666=000
我们上面介绍了第二个参数，第二个参数要给一个整数 ，其实下面的一些"选项"就是一些宏 ，这些宏可以通过位运算决定整数的比特位，其实就是位图，从而达到不同的下面的选项，知道了这些宏的意义，我们就可以和之前fopen的不同选项 的功能对应上了，其实"w"选项不就是这三个选项的叠加吗
其实如果只有前两个的话原始文件中的内容并不会清空，而新内容就从头开始进行覆盖，就是这样一种现象
选项"a"不就是这三个选项的叠加吗
并且追加内容时会在下一行追加
所以我们说fopen底层就是封装了open ，并且不同的选项底层就对应了不同的宏，我们上面说stdin、stdout、stderr每个进程都会默认打开，并且它们的类型是FILE* ，这是C语言层面的类型，本质就是一个结构体，既然Linux要通过文件描述符来确定一个文件，C语言要通过FILE*的对象，所以FILE*结构体中肯定有文件描述符
为了探究文件描述符到底是什么，我们可以连续创建一些文件看看它们的文件描述符之间有什么规律
文件描述符是从3开始依次增长，那0，1，2呢？其实0，1，2就分别是程序默认打开的stdin，stdout和stderr，并且这个数字其实就是**数组下标，**什么意思呢？
我们知道，操作系统不仅要进行进程管理，还要进行文件管理，对于进程的管理我们知道是通过PCB，就是一个结构体对象；同样，对于打开的文件（不管以什么样的方式打开），操作系统也是要创建一个结构体对象（比如我们叫做struct file）进行管理的，我们可以把它们之间的关系大致理解为这样：
就是说：一个进程的PCB中存着此进程打开的文件列表的指针，通过这个指针可以找到打开的文件列表，而这个文件列表中也是存着每个文件管理的指针，通过这个指针就可以找到操作系统对文件进行管理的结构体了
这就是为什么我们可以通过文件描述符（一个整数），来确定唯一一个文件了
并且要注意，我们图中的缓冲区是操作系统给每个打开的文件提供的，和下面说的C语言库函数提供的缓冲区不是一个概念
既然stdout等是自动打开的，我们可以关闭stdout 试一试，还不能关这个，因为一旦关了就打印不出东西来了，我们可以关掉stdin，于是新打开的文件的文件描述符就会从最小的没用到的0开始这个_fileno就是FILE*结构体中文件描述符变量的名字
所以我们就可以利用上面的规则实现重定向，比如printf默认向stdout中打印，其实它认识的是文件描述符为1，所以我们就可以这样，将想打印的内容打印到一个文件中而不是显示器
这样也确实比较麻烦，并且还要了解文件描述符的分配规则，其实也不知可以这么做，系统还提供了系统调用 来供我们使用，这个就是通过拷贝指针来实现目的，就是上面图中中间那个图里边的指针于是我们就可以这么用：
就是让数组下标为1的里边的内容变成 数组下标为fd的里边的内容，这样printf打印肯定还是向数组下标为1的里边的指针指向的文件打印，这时文件就变成log.txt
完善myshell
既然已经明白了重定向的原理：就是通过文件描述符实现向任意一个文件中写入，我们就可以完善一下我们之前写的myshell