简单理解linux文件描述符

文件描述符

文件描述符可以简单理解为一个不透明的句柄（我自己理解的），当我们创建文件或者打开已有文件的时候，内核就会向进程返回文件描述符，它可以简单理解为是操作系统为为文件创建的索引。

在linux系统中，每个进程都有3个默认的文件描述符，分别用0、1、2来表示，含义分别如下：

0：标准输入，对应的设备文件为/dev/stdin。

1：标准输出，对应的设备文件为/dev/stdout。

2：错误输出，对应的设备文件为/dev/stderr。

除了默认文件描述符以外，还能为进程创建其他文件描述符，甚至是tcp套接字。

在linux中，可以查看/proc/进程号/fd/下的文件来查看该进程创建的文件描述符。

比如在终端中使用vim打开了一个新的文件123。除了0、1、2等默认文件描述符外，还有其他的描述符，比如：

bash 复制代码

3 -> /root/.123.swp

如果在终端中打开了一个套接字，比如telnet，那么也会有相应的文件描述符中，比如：

bash 复制代码

4 -> socket:[179916]

这个套接字指向的是一个inode号，可以使用lsof等工具查询。

如果你还是不理解文件描述符，那么请看下面这个例子：

在linux中，使用exec可以创建文件描述符，比如：

bash 复制代码

exec 3<>/root/123.txt

上述命令创建了一个文件描述符为3的句柄，这个句斌属于操作系统，可以为外部程序锁调用，可以使用查看/dev/fd/目录下查看该信息，比如：

bash 复制代码

0 -> /dev/pts/1
1 -> /dev/pts/1
2 -> /dev/pts/1
3 -> /root/123.txt

可以直接向/dev/fd/3写入数据的方式来存储数据，比如;

bash 复制代码

echo 123456 > /dev/fd/3

上述将123456这个字符串以重新向的方式写入/dev/fd/3文件中。

再看实际的文件，该文件中已经有了该字符串。

bash 复制代码

# cat /root/123.txt
123456
#

使用完成后，记得关闭该文件描述符。

bash 复制代码

exec 3>&-

标准输出和错误输出

上述有了文件描述符的铺垫，使用重定向就比较简单了。

在bash中，标准输出使用>关键字，比如：

bash 复制代码

ls -l > filename

上述命令将ls -l的标准输出写入到文件filename中（linux一切皆文件）

而错误输出的关键字是2>关键字, 比如：

bash 复制代码

abcd 2> filename

假设不存在abcd这个命令，则使用该操作就会将错误输出重定向到filename中。

上述的>和2>关键字使用的时候都会将文件原始数据给清理掉。

除此之外，还有追加标准输出、追加错误输出，则分别使用>>和2>>关键字来表示，例如：

bash 复制代码

ls -l >> filename

上述命令将ls -l的标准输出追加到文件filename中，不会清理掉原文件的内容。

而错误追加输出也是一样的：

bash 复制代码

abcd 2>> filename

在bash中，标准输出和错误输出可以执行同一个文件，比如，下面这条语句：

bash 复制代码

comamnd > filename 2> &1

它表示将 command 的标准输出结果都重定向到文件 filename中，然后将标准错误重定向到与标准输出相同的位置，即 filename文件。这里需要注意的是，2>&1 中间不能有空格，其中 2> 表示标准错误输出，&1 指的是刚刚设置的标准输出文件描述符。

在bash中，使用&>可以实现上述功能，你可以将其理解为语法糖：

bash 复制代码

comamnd &> filename

总结

简单介绍了一下文件描述符，这是一个非常有意思的事情，将其理解为一个不透明的句柄就可以了。linux操作系统为每一个进程都创建了3个文件描述符，分别是标准输入：0、标准输出1和错误输出2。如果程序后期打开了新的文件，则会在进程描述符下创建新的fd文件，比如：/proc/进程Id/fd下，linux下一切皆文件，甚至是tcp句柄，比如：

bash 复制代码

exec 3<>/dev/tcp/127.0.0.1/80

这个命令表示创建了一个读写的文件描述符，id为3，指向/dev/tcp/127.0.0.1/80这个文件，这个文件表示建立一个127.0.0.1:80的tcp连接。

bash 复制代码

echo -e "GET / HTTP/1.1\r\n\r\n" >&3

向这个文件描述符写入简单的http请求报文。

bash 复制代码

cat <&3

读取文件描述符所对应的文件内容，即服务器返回的响应报文。

后面简单介绍了一下标准输出和错误输出，如果理解了文件描述符，那么理解标准输出和错误输出就不成问题了。