这篇文章记录文件描述符，下一篇文章记录文件描述表。

1 文件描述符

先说说什么是文件IO。文件的IO就是文件的输入输出，也就是文件的读写。读和写是以CPU为参考的，从CPU向文件中写入数据，就是写操作；从文件中读取数据就是文件的读操作。

1.1 什么是文件描述符？

当我们用open函数打开一个文件，打开成功返回一个非负整数(0,1,2…1023)，这个非负整数指向了打开的文件，这就是文件描述符。比如，用open打开一个文件，打印出文件描述符，如下图所示。

1.2 文件描述符池

系统给每个进程分配0~ 1023的文件描述符范围，也就是说每个进程打开文件时，open所返回的文件描述符是0~ 1023范围中的某个数字。文件描述符0~1023这个范围，其实就是文件描述符池。

1.3 在程序中第一个打开的文件，为什么返回的是3？

open返回文件描述符是有规则的：open返回文件描述符池中，当前最小没用的一个。程序运行后，0/1/2默认就被使用了，文件描述符0与进程的标准输入关联，文件描述符1与标准输出关联，文件描述符2与标准错误关联。所以，打开一个文件描述符池中最小没被用的是3。如果又打开一个文件，最小没被用的就应该是4，所以open返回的应该是4。

1.4 文件关闭后，被占用的描述符怎么办

当文件关闭后，当前文件的描述符会被释放，等着下一次open时，被重复利用。当文件被关闭后，文件描述符被收回到文件描述池中，

1.5 open的文件描述符 与 fopen的文件指针

1.5.1 open：Linux 的系统函数（man 2 系统函数）

open成功后，返回的文件描述符，指向了打开的文件。

1.5.2 fopen：C库的标准io函数（man 3 库函数）

#include <stdio.h>				
FILE *fopen(const char *path, const char *mode);

fopen成功后，返回的是FILE *的文件指针，指向了打开的文件。

1.5.3 fopen和open关系

fopen只是对open这个函数做了二次封装。fopen的文件指针，最终还是会被换成open的文件描述符，然后用于去操作打开的文件。

1.6 errno和错误号

如果open失败了，只是笼统的打印出“打开文件失败了”，但是并没有提示具体出错的原因，没有详细的出错原因提示。如何具体打印出详细的出错信息呢？这就是errno的作用了。

1.6.1 什么是ernno

errno是Linux中的一个全局变量。函数调用出错时，Linux系统使用错误编号（整形数）来标记具体出错的原因，每个函数有很多错误号，每个错误号代表了一种错误，产生这个错误时，会自动的将错误号赋值给errno这个全局变量。
如何知道某一个错误号对应的是什么错误呢？比如，下图中错误号等于2，表示什么错误呢？就要用到下面的perror库函数了。

1.6.2 perror函数自动将“错误号”换成对应的文字信息，并打印出来

man 3 perror，perror是一个C库函数，不是一个系统函数。


上面输入一个错误路径，用perror打印对应的错误信息。

1.6.3 perror工作原理

perror的工作原理： 调用perror函数时，它会自动去找到一张对照表，将errno中保存的错误号，换成具体的文字信息并打印出来，我们就能知道函数的具体错误原因了。

1.6.4 如何查看错误号

每个错误号代表了一种函数可能的出错情况，通过man perror 这个函数，就可以查看错误号了。