Linux下的文件描述符和文件指针的区别

在Linux系统中一切皆可以看成是文件，文件又可分为：普通文件、目录文件、链接文件和设备文件。
文件描述符
文件描述符是内核为了高效管理已被打开的文件所创建的索引，其是一个非负整数（通常是小整数），是文件描述表的下标，用于指代被打开的文件，所有执行I/O操作的系统调用都通过文件描述符。
程序刚刚启动的时候，0是标准输入，1是标准输出，2是标准错误。如果此时去打开一个新的文件，它的文件描述符会是3。POSIX标准要求每次打开文件时（含socket）必须使用当前进程中最小可用的文件描述符号码，因此，在网络通信过程中稍不注意就有可能造成串话。标准文件描述符图如下：



文件描述与打开的文件对应模型如下图：



文件描述符的分配规律：从当前未使用的最小的整数处开始分配 
文件描述符的优点： 兼容POSIX标准，许多Linux和UNIX系统调用都依赖于它。 
文件描述符的缺点： 不能移植到UNIX以外的系统上去，也不直观。
每个进程在PCB（进程控制块）中都保存这一份文件描述符表，文件描述符就是这个表的索引其下标，
文件描述表中每个表项都有一个指向已打开文件的指针，就是FILE*结构体
FILE*是一个结构体，里面包含了文件描述符。

FILE结构体中的成员： 

缓冲区基址，缓冲区当前指针，缓冲区大小，缓冲区剩余字节个数，文件读写模式等

struct   FILE   {
char   *_ptr;//文件输入的下一个位置
int    _cnt; //当前缓冲区的相对位置
char   *_base;//指基础位置(应该是文件的其始位置)
int    _flag; //文件标志
int    _file; //文件的有效性验证
int    _charbuf;//检查缓冲区状况,如果无缓冲区则不读取
int    _bufsiz; //文件的大小
char   *_tmpfname;//临时文件名
};

文件指针
文件描述表中每个表项都有一个指向已打开文件的指针，这个指针就是文件指针。
文件指针：c语言中使用的是文件指针而不是文件描述符来作为I/O的句柄，文件指针指向进程的用户空间中一个FILE结构的数据结构，FILE结构里主要包括一个I/O缓冲区和一个文件描述符，而文件描述符值是文件描述符表中的一个索引，从某种意义上将文件指针就是句柄的句柄(在Window中文件描述符被称为文件句柄)。

文件操作符和文件指针的优缺点：

      （1）文件描述符的优点：兼容POSIX标准，许多系统调用都依赖于它；缺点是不能移植到unix之外的系统上去。
     （2）文件指针的优点：是c语言中的通用格式，便于移植。

FILE结构中含有文件描述符，那么可以使用fopen来获得文件指针，然后从文件指针获取文件描述符，文件描述符应该是唯一的，而文件指针却不是唯一的，但指向的对象是唯一的。

C语言的文件指针与文件描述符的相互转换

可通过fdopen和fileno两个函数实现。它们都包含在头文件stdio.h中。

fdopen的原型：

FILE * fdopen(int filedes, const char *opentype);

1

第一个参数filedes是一个打开的文件描述符，opentype是表示打开方式的字符串，和fopen函数具有相同的

取值，比如”w”或”w+”等。但是你必须保证该字符串的描述和文件实际的打开方式是匹配的。函数fopen()就

是返回打开文件的指针；如果操作失败，返回空指针null。

把文件流指针转换成文件描述符用fileno函数， 

其原型为：

int fileno(FILE *stream);

1

它返回和stream文件流对应的文件描述符。如果失败，返回-1。