一、理解文件
1、1-1、狭义理解
在侠义上，文件就是存储在磁盘等介质上的数据集合，比如.txt、.c、.jpg。等
特点是：有文件名、有大小、有内容、是我们最直观接触到的文件形式。
2、1-2、广义理解：
Linux的核心思想是：Linux下一切皆文件，在Linux系统中，几乎所有的资源都被抽象成文件。
包括：普通文件、目录、设备（键盘、显示器、磁盘、网卡）、管道、套接字（socket）等
好处：
统一了操作接口，对设备的读写就像对普通文件的读写一样。
文件=文件的内容+文件的属性（元数据）
1-3、文件操作的归类认知
1、打开（open）：建立进程与文件的链接，获取操作句柄。
2、读写（read/weite）：从文件中读取数据，或向文件写入数据。
3、定位（seek）：移动文件内部的读写位置指针。
4、关闭（close）：断开进程与文件的连接，释放资源。
1-4、系统角度
从操作系统视角看，文件是一个被管理的对象，有对应的元数据（如：权限、大小、创建时间）
进程通过文件描述符（File Descriptor）来引用和操作这些文件对象。
Fopen
访问为文件之前，必须先打开文件，用fopen，用完再用close，动态的打开，文件是一个动态被打开的过程（程序跑起来之后，临时做的fopen就是典型的动态打开），不是编译时打开，而是运行时才打开。
打开文件就是进程在打开文件，因为是动态打开的，程序跑起来，就是进程；所以是进程打开文件的，研究文件和程序的关系，本质是研究进程和文件的关系。
路径
访问任何文件，必须要有路径要么用户自己提供要么用户使用进程的cwd
二、回顾c文件接口
2-1 、输出信息到显示器的方法
1、printf()；格式化输出到标准输出（stdout）
2、puts（）：输出字符串并自动换行
3、putchar（）：输出单个字符
4、fprintf（stdout，...）：等价于printf（），显式指定输出到stdout
5、write（1，...）：使用系统调用直接向文件描述符（stdout）写入。
2-2、stdin 、 stdout、 stderr
1、标准输入（stdin）：文件描述符为0，默认是键盘、用于读取数据
2、标准输出（stdout）：文件描述符是1，默认是显示器，用于输出正常信息
3、标准错误（stderr）：文件描述符为2，默认是显示器，用于输出错误信息
在c语言中，他们是三个预定义的FILE* 指针：stdin、stdout、stderr
重定向的本质就是改变着三个流的指向。例如：command> output.txt就是将stdout重定向到文件。
|----|-----|--------|-------|------|------------|
| 模式 | 含义 | 文件不存在时 | 文件存在时 | 初始位置 | 读写限制 |
| r | 只读 | 报错 | 打开 | 文件开头 | 只能读 |
| r+ | 读写 | 报错 | 打开 | 文件开头 | 可读可写 |
| w | 只写 | 创建新文件 | 清空内容 | 文件开头 | 只能写 |
| w+ | 读写 | 创建新文件 | 清空内容 | 文件开头 | 可读可写 |
| a | 追加 | 创建新文件 | 打开 | 文件末尾 | 只能写且只能追加 |
| a+ | 读追加 | 创建新文件 | 打开 | 文件末尾 | 读从开头，写总是追加 |
问题1：打开文件，就是把文件加载到内存？
不是。fopen只是"建立连接，登记信息"，文件内存还在硬盘里，根本没进内存。 打开文件=办个手续，不是把东西搬进来。只有调用读/写函数时，才加载。
文件的分类
Linux存在大量文件，分为打开的和没有被打开的，文件从位置上：1、内存级被打开的文件和没有被打开的。
文件从位置上，1、内存级被打开的文件 2、磁盘文件
Linux中，可以存在很多被打开的文件！
os如何管理这些文件呢？
三、Linux进行文件操作
1、打开文件open
open和它的参数介绍
运行结果：由于打开的这个文件不存在，所以要新建文件，但是新建文件需要设置文件权限，用第二个open。
所以必须对源文件进行修改：
结果是：
但是这个log.txt的权限是乱码，所以必须给它设置权限，此时就需要open的第三个参数
如下图：
此时他的权限就是正常的，如下：
但是这里的权限为什么是664呢?
那些因为在Linux系统里，里面会有umask权限掩码，它是002（八进制）--->000 000 010（二进制），权限666减去umask掩码002就是664.
此时可以改写系统的Umask掩码 如下：
再来看运行结果：这下权限都是可读可写权限了
umask
那么我们自己设置了umask掩码，系统里面也有umask掩码
2、关闭文件close
close使用方法
3、向文件描述符写write
open...库函数封装系统调用=内核不让你进，给你一层"安全外套"
O_TRUNC
你这里的 O_TRUNC 是 Linux 系统调用 open() 的一个标志位，，是 O_TRUNC（Truncate 的缩写）。
它的作用是：
-
如果要打开的文件已经存在，并且是以只写或读写方式打开的，那么 O_TRUNC 会把文件的原有内容全部清空（截断为 0 字节），然后再写入新内容。
-
如果文件不存在，这个标志位就没有效果。
简单来说， O_TRUNC 就是"清空重写"的意思，确保写入的内容是全新的，而不是追加到旧内容后面。
open() 常用标志位（如 O_RDONLY , O_WRONLY , O_CREAT , O_APPEND 等）
于是呢，我们就成功的将数据写进去了
此时，log.txt的内容是；
我们修改写入文件的内容：
在编译之前log.txt是有老内容的。如下图
在让这个文件运行。结果会从上次结果的开始进行覆盖式的。
修改：
之后重新编译运行，结果是：
O_APPEND
O_APPEND = 追加模式
-
写文件时，永远从文件末尾写
-
不会覆盖原来的内容，只在后面加
我们直接看效果：这就是追加后的结果
问题：这里的fd为什么是3呢?
答：在 Linux 中，每个进程启动时，系统会自动打开 3 个标准文件描述符：
-
0 ：标准输入（stdin）
-
1 ：标准输出（stdout）
-
2 ：标准错误（stderr）
当程序调用 open() 打开新文件时，内核会分配当前最小的未被使用的整数作为文件描述符。因为 0、1、2 已被占用，所以第一个新打开的文件，其文件描述符就是 3。
你看到的 fd: 3 ，就是程序中新打开文件的文件描述符。
库函数封装了系统调用
write（1，msg，strlen（msg）），1代表标准输出， msg指的是输出内容的指向。
运行结果：
问题：文件描述符的本质是什么？
答：数组下标
为什么要c封装，理解一下C的IO函数。
答**：你的程序
↑↓ （用 fopen / fread / fwrite / printf）
struct FILE （封装层：缓冲区、状态、方便操作）
↑↓ （真正干活：open / read / write）
操作系统内核（文件描述符 0 1 2 3...）**
C 语言 IO 总结
- 系统调用：open / read / write
-
用 数字 fd（0、1、2、3...）
-
直接跟操作系统打交道
-
无缓冲、麻烦、效率低、只能读写字节
- C 标准库：FILE / fopen / printf / fread*
-
是对上面系统调用的 封装
-
用 FILE 结构体 * 管理一个文件（文件流）
-
自带 缓冲区，速度快
-
能格式化、按行、跨平台、好用
- 关系（最重要）
-
stdin / stdout / stderr 是 FILE*，不是数字
-
fileno(fp) 能从 FILE* 拿到 fd 数字
-
封装 = 为了让你写代码更简单、更快、更安全
系统调用玩数字 fd，C 库玩 FILE 封装。
c封装好处
1. 有缓冲区，速度更快
不用每写一个字节就调用系统，减少开销。
2. 功能更强
能 printf 格式化、 fgets 按行读、 fscanf 解析数据。
3. 跨平台
Windows、Linux、mac 都能用同一套代码。
4. 更简单、更安全
自动帮你管错误、文件位置、状态，不用自己写底层。
为什么语言要有很好的跨平台性？
为了有更多的用户。