1.5 輸入和輸出
文件描述符
文件描述符通常是小的且非負(fù)的整數(shù)，內(nèi)核使用它來(lái)標(biāo)識(shí)能被特定進(jìn)程訪問(wèn)的文件。只要打開(kāi)或創(chuàng)建了新文件，內(nèi)核就返回一個(gè)文件描述符，我們使用它來(lái)讀寫(xiě)文件。
標(biāo)準(zhǔn)輸入，標(biāo)準(zhǔn)輸出和標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤
通常，一旦一個(gè)新的程序運(yùn)行，所有的shell就為其打開(kāi)三個(gè)描述符：標(biāo)準(zhǔn)輸入，標(biāo)準(zhǔn)輸出和標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤。如果不做什么特別的事，就像下面這樣一條簡(jiǎn)單的命令：
ls
那么所有的三個(gè)描述符都連接到終端。多數(shù)shell提供了一種方式來(lái)重定向三個(gè)描述符到文件。例如：
ls > file.list
執(zhí)行ls命令，并把它的標(biāo)準(zhǔn)輸出重定向到名為file.list的文件。
無(wú)緩沖I/O
無(wú)緩沖I/O由open函數(shù)，read函數(shù)，write函數(shù)，lseek函數(shù)和close函數(shù)提供。這些函數(shù)都需要文件描述符才能工作。
例子
如果我們想要從標(biāo)準(zhǔn)輸入讀取，從標(biāo)準(zhǔn)輸出寫(xiě)入，那么圖1.4中的程序就可以拷貝UNIX系統(tǒng)中的常規(guī)文件。
apue.h中包含的<unistd.h>頭文件，以及兩個(gè)常量STDIN_FILENO和STDOUT_FILENO都是POSIX標(biāo)準(zhǔn)（下章中將會(huì)詳細(xì)介紹）的一部分。在該頭文件中有許多UNIX系統(tǒng)服務(wù)的函數(shù)的原型，例如我們調(diào)用的read和write函數(shù)。
常量STDIN_FILENO和STDOUT_FILENO在<unistd.h>中定義，它們指定了標(biāo)準(zhǔn)輸入和標(biāo)準(zhǔn)輸出的文件描述符。通常，STDIN_FILENO和STDOUT_FILENO的值分別為0和1，然而，在便攜設(shè)備開(kāi)發(fā)中，我們使用新的名字來(lái)表示它們。
3.9節(jié)中會(huì)詳細(xì)討論BUFFSIZE常量，將看到它的不同值是如何影響一個(gè)程序的效率的。盡管如此，無(wú)論BUFFSIZE為何值，圖1.4中的程序都會(huì)拷貝常規(guī)文件。
read函數(shù)返回讀取的字節(jié)數(shù)，這個(gè)值被用來(lái)作為要寫(xiě)入的字節(jié)數(shù)。當(dāng)?shù)竭_(dá)輸入文件的末尾時(shí)，read函數(shù)返回0，程序停止。如果讀取時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤，read函數(shù)返回-1。多數(shù)系統(tǒng)函數(shù)在發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)返回1。
如果像下面這樣按標(biāo)準(zhǔn)名字（a.out）編譯我們的程序
./a.out > data
標(biāo)準(zhǔn)輸入就是終端，而標(biāo)準(zhǔn)輸出被重定向到文件data，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤也是終端。如果這個(gè)輸出文件不存在，那么shell將默認(rèn)創(chuàng)建它。除非輸入終止符（通常是Control-D），程序?qū)⒖截愝斎氲綐?biāo)準(zhǔn)輸出。
如果我們運(yùn)行
./a.out < infile > outfile
那么文件finfile將被拷貝到文件outfile。
圖 1.4 列出目錄中的所有文件
第三章中將詳細(xì)描述無(wú)緩沖I/O函數(shù)。
標(biāo)準(zhǔn)I/O
標(biāo)準(zhǔn)I/O函數(shù)為無(wú)緩沖I/O函數(shù)提供了緩沖接口。使用標(biāo)準(zhǔn)I/O可以防止在選擇合適緩沖大小的時(shí)候出現(xiàn)錯(cuò)誤，例如圖1.4中的BUFFSIZE常量。使用標(biāo)準(zhǔn)I/O函數(shù)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其僅僅處理輸入的行（UNIX應(yīng)用程序中的通常事件）。例如fgets函數(shù)，它讀取整個(gè)一行。另一方面，read函數(shù)讀取指定的字節(jié)數(shù)。就像將5.4節(jié)中看到的那樣，標(biāo)準(zhǔn)I/O庫(kù)提供的函數(shù)讓我們能夠控制緩沖的使用風(fēng)格。
最常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)I/O函數(shù)就是printf。如果在程序中調(diào)用printf函數(shù)，可以通過(guò)包含apue.h來(lái)包含<stdio.h>頭文件，<stdio.h>頭文件中包含了所有標(biāo)準(zhǔn)I/O函數(shù)的原型。
例子
圖1.5中的程序會(huì)在5.8節(jié)中詳細(xì)討論。該程序像前面的程序那樣調(diào)用read何write函數(shù)。該程序拷貝標(biāo)準(zhǔn)輸入到標(biāo)準(zhǔn)輸出，同時(shí)也能夠拷貝任何常規(guī)文件。
getc函數(shù)一次讀取一個(gè)字符，該字符被putc函數(shù)寫(xiě)入。在最后一個(gè)輸入的字節(jié)被讀取后，getc返回常量EOF（<stdio.h>中定義）。標(biāo)準(zhǔn)I/O常量stdin和stdout也在<stdio.h>頭文件中定義，它們分別表示標(biāo)準(zhǔn)輸入和標(biāo)準(zhǔn)輸出。
圖 1.5 使用標(biāo)準(zhǔn)I/O拷貝標(biāo)注輸入到標(biāo)注輸出