在linux中，socket也被认为是文件的一种，因此在网络数据传输过程中自然可以使用文件I/O的相关函数。
而在Windows中，是要区分socket和文件的，所以在Windows中需要特殊的数据传输相关的函数。
1. 文件描述符
文件描述符（File Descriptor，简称 FD）是操作系统内核用来管理和访问文件的抽象概念。它是一个非负整数，标识每个进程中已打开的文件、套接字等资源。以下是对文件描述符相关知识的总结：
基本概念
文件描述符的定义：
- 文件描述符是一个整数，代表一个已经打开的文件或其他输入/输出资源（如套接字、管道等）。
- 每个进程都有自己独立的文件描述符表。
标准文件描述符：
- 标准输入（stdin）：文件描述符
0，通常关联到键盘输入。 - 标准输出（stdout）：文件描述符
1，通常关联到屏幕输出。 - 标准错误（stderr）：文件描述符
2，通常关联到错误信息输出。
文件描述符的分配：
- 当进程打开一个新的文件时，系统分配下一个未使用的最小整数作为文件描述符，从
3开始递增。 - 例如，标准输入、输出和错误分别占用了文件描述符
0、1、2，第一个打开的文件会被分配文件描述符3。
2. 文件描述符操作
打开文件
使用 open 系统调用打开文件并返回文件描述符
#include <fcntl.h>
int open(const char *pathname, int flags);
- pathname：指向要打开的文件路径的字符串。
- flags：一个整数值，用于指定文件的打开模式和访问模式。常用的标志有：
返回值：
- 成功时，open 返回文件描述符（一个非负整数）。
- 失败时，open 返回 -1，并设置 errno 以指示错误类型。
示例：（代码来自TCP/IP网络编程 尹圣雨（韩）p10）
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
void error_handling(char *message);
int main(void)
{
int fd;
char buf[] = "Let's go!\n";
fd = open("data.txt", O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC);
if (fd == -1)
error_handling("open() error!");
printf("file descriptor: %d \n", fd);
if (write(fd, buf, sizeof(buf)) == -1)
error_handling("write() error!");
close(fd);
return 0;
}
void error_handling(char *message)
{
fputs(message, stderr);
fputc('\n', stderr);
exit(1);
}
代码解析：
-
int fd;：定义一个文件描述符变量 fd。
-
char buf[100];：定义一个字符数组 buf，用于存储从文件中读取的数据。
-
fd = open(“data.txt”, O_RDONLY);：打开 data.txt 文件，以只读模式（O_RDONLY）打开。
-
如果 open 函数返回 -1，表示打开文件失败，调用 error_handling 函数输出错误信息并终止程序。
-
printf(“file descriptor: %d \n”, fd);：输出文件描述符 fd。
-
if (read(fd, buf, sizeof(buf)) == -1)：从文件中读取数据到 buf 中。
-
read 函数返回读取的字节数，如果返回 -1，表示读取失败，调用 error_handling 函数输出错误信息并终止程序。
-
printf(“file data: %s”, buf);：输出读取到的数据。
-
close(fd);：关闭文件描述符 fd。
fd = open("data.txt", O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC);
if (write(fd, buf, sizeof(buf)) == -1)
- 在linux下运行结果：
读取文件中的数据
#include <unistd.h>
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
参数解释：
- fd：文件描述符，表示要读取的打开文件。它是通过之前的 open 函数或其他函数（如 pipe）获得的。
- buf：指向一个缓冲区的指针，读取的数据将被存储在这个缓冲区中。
- count：要读取的字节数，指定从文件中最多读取多少字节的数据到缓冲区 buf 中。
返回值：
- 成功时，返回读取的字节数（类型为 ssize_t），这可能小于 count，如果遇到文件结尾（EOF）。
- 如果返回值是 0，表示已到达文件结尾。
- 失败时，返回 -1，并设置 errno 以指示具体的错误类型。
代码示例：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
void error_handling(char *message);
int main(void)
{
int fd;
char buf[100];
fd = open("data.txt", O_RDONLY);
if (fd == -1)
error_handling("open() error!");
printf("file descriptor: %d \n", fd);
if (read(fd, buf, sizeof(buf)) == -1)
error_handling("read() error!");
printf("file data: %s", buf);
close(fd);
return 0;
}
void error_handling(char *message)
{
fputs(message, stderr);
fputc('\n', stderr);
exit(1);
}
代码解释：
-
int fd;：定义一个文件描述符变量 fd。
-
char buf[100];：定义一个字符数组 buf，用于存储从文件中读取的数据。
-
fd = open(“data.txt”, O_RDONLY);：打开 data.txt 文件，以只读模式（O_RDONLY）打开。
-
如果 open 函数返回 -1，表示打开文件失败，调用 error_handling 函数输出错误信息并终止程序。
-
printf(“file descriptor: %d \n”, fd);：输出文件描述符 fd。
-
if (read(fd, buf, sizeof(buf)) == -1)：从文件中读取数据到 buf 中。
-
read 函数返回读取的字节数，如果返回 -1，表示读取失败，调用 error_handling 函数输出错误信息并终止程序。
-
printf(“file data: %s”, buf);：输出读取到的数据。
-
close(fd);：关闭文件描述符 fd。
以上为文件描述符的I/O操作相关的介绍，该内容同样适用于套接字