作者:龍飛
UNIX中的一切事物都是文件(
everything in Unix is a file!)
當(dāng)我在這篇教程中提到UNIX的時(shí)候,其意思專(zhuān)指符合UNIX標(biāo)準(zhǔn)的所謂“正統(tǒng)”UNIX的衍生系統(tǒng)(其實(shí)我就用來(lái)帶指那些買(mǎi)了最初UNIX源代碼的商業(yè)系統(tǒng))操作系統(tǒng)和類(lèi)似Linux,BSD這些類(lèi)UNIX系統(tǒng)。如果某些要點(diǎn)是Linux特有的,或者因?yàn)楸救斯侣崖剷簳r(shí)搞不清楚是Linux特有的還是UNIX通用的,我就會(huì)指明是Linux,甚至其發(fā)行版(我本人在寫(xiě)這篇教程的時(shí)候是以Debian GNU/Linux 4.0 etch為測(cè)試平臺(tái)的)。
我們學(xué)習(xí)UNIX的時(shí)候,恐怕聽(tīng)到的第一句話就是這句:UNIX中一切都是文件。這是UNIX的基本理念之一,也是一句很好的概括。比如,很多UNIX老鳥(niǎo)會(huì)舉出個(gè)例子來(lái),“你看,/dev/hdc是個(gè)文件,它實(shí)際上也是我的光盤(pán)……”UNIX中的文件可以是:網(wǎng)絡(luò)連接(network connection),輸入輸出(FIFO),管道(a pipe),終端(terminal),硬盤(pán)上的實(shí)際文件,或者其它任何東東。
文件與文件描述符(file & file descriptor)
你可能對(duì)上一章中建模類(lèi)中的int還記憶猶新。我們用int在描述socket,實(shí)際上,所有的文件描述符都是int,沒(méi)錯(cuò),用的是一個(gè)整數(shù)類(lèi)型。如果你覺(jué)得這樣讓你很難接受,那么恭喜你,你跟我一樣,也許是深中C++面向?qū)ο笏枷氲亩玖薧^。因?yàn)槭莍nt,所以文件描述符不可能是C++概念中的對(duì)象,因?yàn)閕nt無(wú)法發(fā)出行為,但是,這并不代表也不能接受一個(gè)動(dòng)作哈。
PASCAL之父在批判面向?qū)ο笏枷虢虠l的時(shí)候,曾經(jīng)生動(dòng)的舉了個(gè)例子,“在OOP的概念中,絕對(duì)不應(yīng)該接受a+b這種表達(dá)的, OOP對(duì)這個(gè)問(wèn)題的表達(dá)應(yīng)該是a.add(b)”。fd(file descriptor)可以作為接受動(dòng)作的對(duì)象,但是本身卻無(wú)法發(fā)出動(dòng)作,這就如同一個(gè)只能做賓語(yǔ)不能做主語(yǔ)的名詞,是個(gè)不完整的對(duì)象。但是,請(qǐng)別忘了Linux和socket本身是C語(yǔ)言的產(chǎn)物,我們必須接受在面向過(guò)程時(shí)代下的產(chǎn)物,正視歷史——當(dāng)然,這與我們自己再進(jìn)行OOP的封裝并不矛盾。
我們應(yīng)該記住3個(gè)已經(jīng)打開(kāi)的fd,0:標(biāo)準(zhǔn)輸入(STDIN_FILENO);1:標(biāo)準(zhǔn)輸出(STDOUT_FILENO);2:標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤(STDERR_FILENO)。(以上宏定義在<unistd.h>中)一個(gè)最簡(jiǎn)單的使用fd的例子,就是使用<unistd.h>中的函數(shù):write(1, "Hello, World!\n", 20);,在標(biāo)準(zhǔn)輸出上顯示“Hello, World!”。
另外一個(gè)需要注意的問(wèn)題是,file和fd并非一定是一一對(duì)應(yīng)的。當(dāng)一個(gè)file被多個(gè)程序調(diào)用的時(shí)候,會(huì)生成相互獨(dú)立的fd。這個(gè)概念可以類(lèi)比于C++中的引用(eg: int& rTmp = tmp;)。
socket與file descriptor
文件是應(yīng)用程序與系統(tǒng)(包括特定硬件設(shè)備)之間的橋梁,而文件描述符就是應(yīng)用程序使用這個(gè)“橋梁”的接口。在需要的時(shí)候,應(yīng)用程序會(huì)向系統(tǒng)申請(qǐng)一個(gè)文件,然后將文件的描述符返回供程序使用。返回socket的文件通常被創(chuàng)建在/tmp或者/usr/tmp中。我們實(shí)際上不用關(guān)心這些文件,僅僅能夠利用返回的socket描述符就可以了。
好了,說(shuō)了這么多,實(shí)際上就解釋了一個(gè)問(wèn)題,“為什么socket的類(lèi)型是int?” -_-!!!