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1.粗略的見一下這兩個問題
2.理解重定向?
3.理解緩沖區?
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Linux--基礎IO（文件描述符fd）-CSDN博客
1.粗略的見一下這兩個問題
先來了解幾個函數：
?????????
stat()函數用于獲取指定文件或符號鏈接的元數據。如果文件是一個符號鏈接，stat()將返回該符號鏈接本身的元數據，而不是它所指向的目標文件的元數據。
? ?fstat()函數用于獲取已打開文件的元數據。它通常用于在文件描述符已經打開之后獲取文件的元數據。
? ?lstat()函數與stat()函數類似，但它專門用于獲取符號鏈接的元數據。如果指定的文件是一個符號鏈接，lstat()將返回該符號鏈接本身的元數據，而不是它所指向的目標文件的元數據。
fd：一個已打開的文件描述符。
buf：一個指向struct stat的指針，用于存儲符號鏈接的元數據。path：要檢查的文件或目錄的路徑。????????這三個函數都使用
struct stat結構來存儲文件的元數據。這個結構包含了許多字段，如文件類型（普通文件、目錄、符號鏈接等）、權限、所有者ID、組ID、大小、時間戳等。具體的字段取決于你的系統和編譯器，但你可以查閱sys/stat.h頭文件以獲取更多詳細信息。演示：
再來看一段代碼：
????????我們打開文件的時候做了一個操作，colse（1）首先關閉了文件描述符?
1，我們知道文件描述符1，表示的是顯示器文件，而printf&&fprintf都是向顯示器上打印的，現在關閉了顯示器文件，意味著顯示器上不會出現打印的內容。
????????文件描述符1被關閉了，意味著fd1空了出來，那么log.txt將繼承fd1（文件描述符分配規則;查自己的文件描述表，分配最小的沒有被使用的fd），那么現在向fd1中寫就是在向log.txt中寫，所以我們查看到log.txt中的內容就是printf&&fprintf輸出的內容，這就是對文件做重定向（重定向的本質：是在內核中改變文件描述符表特定下標的內容，和上層無關！）
在這段代碼中：我們還需要注意一點，fflush（stdout）刷新stdout，如果不進行此操作，log.txt中是不會有任何內容的，這是為什么呢？
原因是：在struct FILE*這個結構體中存在語言級別的緩沖區，我們在使用printf&&fprintf時，并不是直接通過文件描述符寫入到內核文件緩沖區中，而是先寫到語言級別的緩存區中，再由C語言通過文件描述符，刷新到內核文件緩存區當中，此時外設才能看到輸出的內容，因此fflush（stdout）此時的工作是將stdout緩沖區中的內容通過文件描述符1，刷新到log.txt內核文件緩存區當中去，這時候log.txt中才能看到內容。如果沒有close(fd)這一語句，那么不加刷新也沒關系，進程結束之后，會自動通過fd刷新到文件中。
2.理解重定向?
先認識一個系統調用接口：dup2
??dup2?的功能是將一個已存在的文件描述符復制到另一個文件描述符，如果目標文件描述符已經打開，則先將其關閉。（本質是文件描述符下標所對應內容的拷貝）。#include <unistd.h> int dup2(int oldfd, int newfd);1. 標準輸出重定向，由顯示器打印->log.txt打印（接上面例子，我們使用dup2系統調用接口該如何做呢？）
????????也就是我們沒有關閉fd1，那么新打開的log.txt的fd就是3，我們使用了dup2的效果就是，把fd3的內容拷貝給了fd1，也就是說，讓fd1指向了文件log.txt，所以未來向fd1里寫入內容，實際上就是向log.txt中寫入內容，最終只會留下fd3(oldfd）。（fd1和fd3里的地址一樣l）
那么代碼就應該這么寫：
這樣輸出到顯示器的內容就輸出到log.txt了
3.理解緩沖區?
在Linux操作系統中，緩沖區是一個非常重要的概念，主要用于提高I/O（輸入/輸出）操作的效率。以下是關于Linux操作系統中緩沖區的理解：
- 概念：緩沖區是內存中的一塊區域，用于臨時存放數據。當進程需要向外部設備（如磁盤、網絡等）寫入數據時，它不會直接將數據寫入設備，而是先將數據寫入到緩沖區中。同樣，當進程從外部設備讀取數據時，數據也是先從設備讀取到緩沖區，當緩沖區的數據到達某個值的時候，在統一的刷新到進程中。
- 作用：
- 減少對外部設備的直接訪問次數，從而降低I/O操作的開銷。
- 允許進程進行批量數據傳輸，從而提高數據傳輸的效率。
- 通過緩存數據，可以實現對數據的預處理和后處理，如數據壓縮、加密等。
- 刷新策略：Linux中的緩沖區有不同的刷新策略，以適應不同的應用場景。
- 無緩沖：數據一寫入到緩沖區就立即刷新到外部設備。（eg：1.語言級的緩沖區printf/fprintf，2.系統調用fsync）
- 行緩沖：當在輸入或輸出中遇到換行符（
\n）時，緩沖區會刷新一次。這種策略常用于與終端設備（如顯示器）的交互。- 全緩沖：當緩沖區滿時，數據才會被刷新到外部設備。這種策略常用于寫入磁盤文件等場景。
- 特殊情況（1.進程退出，自動刷新；2強制刷新）
- 與文件系統的關系：在Linux文件系統中，緩沖區也起著重要的作用。當應用程序讀取文件時，內核會將文件數據讀入內核空間緩沖區中，然后再將數據從內核空間緩沖區復制到用戶空間緩沖區中。同樣地，當應用程序向文件寫入數據時，數據也是先寫入到用戶空間緩沖區中，然后再由內核將數據從用戶空間緩沖區復制到內核空間緩沖區，并最終寫入到磁盤上。
- 緩沖區就在struct FILE*結構體中，每一個文件都有自己的緩沖區（這是在語言層面的）
補充示例
????????刷新策略發生改變，看下面的兩段代碼：
第一段代碼及它的運行結果（我們將打印到屏幕的內容重定向到文件中）
第二段代碼及它的運行結果（與第一段代碼不同的是，加入了一個fork函數）
問題：為什么加了fork之后，會打印兩次內容，fork不是只會繼承父進程下面的代碼嗎？為什么C語言庫函數的內容打印了兩次，而系統調用的只打印了一次呢？
????????首先./mytest這個操作是向顯示器文件打印，顯示器文件的刷新策略是行緩沖，現在轉為向普通文件打印，普通文件的刷新策略是全緩沖，由顯示器文件轉向普通文件打印，這里刷新策略就發生了改變。此時printf/fprintf在執行完之后，緩沖區還沒有寫滿（因為是全緩沖），不做刷新，最后fork的時候就出現了父子進程，fork結束后進程就直接退出了，此時父子進程都要執行刷新，所以就打印了兩次內容，而系統調用接口是直接向內核級緩沖區中寫的，所以不存在刷新兩次的問題了。
