Linux文件描述符與FILE指針互相轉(zhuǎn)換

在Linux中，文件描述符（file descriptor, fd）和FILE指針（也稱為文件流指針，F(xiàn)ILE pointer）是兩種常見的文件操作接口。文件描述符是一個(gè)整數(shù)，通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用直接操作文件，而FILE指針是通過(guò)C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)操作文件。

• 文件描述符（fd）：

  由操作系統(tǒng)分配的一個(gè)整數(shù)標(biāo)識(shí)符，用于標(biāo)識(shí)打開的文件。

  常用的系統(tǒng)調(diào)用包括open、read、write、close。

• FILE 指針：

  由C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)管理的文件流指針，通過(guò)fopen、fread、fwrite、fclose等庫(kù)函數(shù)操作。

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文件描述符轉(zhuǎn)換為 FILE 指針

使用fdopen函數(shù)可以將一個(gè)已經(jīng)打開的文件描述符轉(zhuǎn)換為FILE指針。

函數(shù)原型如下所示：

FILE *fdopen(int fd, const char *mode);

• 參數(shù)：

• fd：文件描述符。

• mode：打開模式，與fopen類似，如"r"、"w"、"a"等。

• 返回值：成功返回指向FILE對(duì)象的指針，失敗返回NULL。

示例如下：

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <fcntl.h> int main() {    // 打開一個(gè)文件并獲得文件描述符    int fd = open("example.txt", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);    if (fd == -1) {        perror("Failed to open file");        return 1;    }     // 將文件描述符轉(zhuǎn)換為 FILE 指針    FILE *file = fdopen(fd, "w");    if (file == NULL) {        perror("Failed to convert fd to FILE*");        close(fd);        return 1;    }     // 使用 FILE 指針進(jìn)行寫操作    fprintf(file, "Hello, FILE pointer!n");     // 關(guān)閉 FILE 指針，注意這也會(huì)關(guān)閉文件描述符    fclose(file);     return 0;}

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FILE 指針轉(zhuǎn)換為文件描述符

使用fileno函數(shù)可以從一個(gè)FILE指針中獲取對(duì)應(yīng)的文件描述符。

函數(shù)原型如下所示：

int fileno(FILE *stream);

• 參數(shù)：

  
  

• stream：指向FILE對(duì)象的指針。

• 返回值：返回文件描述符，如果出錯(cuò)返回-1。

示例如下：

#include <stdio.h> int main() {    // 打開一個(gè)文件并獲得 FILE 指針    FILE *file = fopen("example.txt", "w");    if (file == NULL) {        perror("Failed to open file");        return 1;    }     // 從 FILE 指針中獲取文件描述符    int fd = fileno(file);    if (fd == -1) {        perror("Failed to convert FILE* to fd");        fclose(file);        return 1;    }     // 使用文件描述符進(jìn)行寫操作    const char *text = "Hello, file descriptor!n";    if (write(fd, text, strlen(text)) == -1) {        perror("Failed to write to file");    }     // 關(guān)閉 FILE 指針，這也會(huì)關(guān)閉文件描述符    fclose(file);     return 0;}

注意事項(xiàng)

• 文件描述符和 FILE 指針的關(guān)聯(lián)：

  fdopen函數(shù)返回的FILE指針和原始文件描述符是關(guān)聯(lián)的。

  對(duì)FILE指針的操作會(huì)影響文件描述符，反之亦然。

• 關(guān)閉文件：

  使用fclose關(guān)閉FILE指針時(shí)，底層文件描述符也會(huì)被關(guān)閉。

  因此，不要在關(guān)閉FILE指針后再次使用該文件描述符。

• 緩沖問(wèn)題：

  FILE指針使用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)緩沖機(jī)制，文件描述符直接操作文件。

  混合使用這兩者時(shí)需要注意緩沖區(qū)的刷新問(wèn)題，以避免數(shù)據(jù)不一致。

通過(guò)上述示例和說(shuō)明，可以在Linux程序中靈活地在文件描述符和FILE指針之間轉(zhuǎn)換，根據(jù)需要選擇合適的接口進(jìn)行文件操作。