用简单的术语解释什么是文件描述符?

简单地说，当您打开一个文件时，操作系统创建一个条目来表示该文件，并存储关于所打开文件的信息。因此，如果在你的操作系统中打开了100个文件，那么在操作系统中(内核中的某个地方)就会有100个条目。这些条目由整数表示，如(…100、101、102....)。这个条目号是文件描述符。因此，它只是一个整数，唯一地表示该进程打开的文件。如果您的进程打开了10个文件，那么您的进程表将有10个文件描述符条目类似地，当你打开一个网络套接字时，它也由一个整数表示，它被称为套接字描述符。

.我希望你能理解

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文件描述符是一个不透明的句柄，用于用户和内核空间之间的接口，以标识文件/套接字资源。因此，当您使用open()或socket()(对内核接口的系统调用)时，您将得到一个文件描述符，它是一个整数(它实际上是u结构进程的索引-但这并不重要)。因此，如果你想直接与内核交互，使用系统调用read()， write()， close()等等，你使用的句柄就是一个文件描述符。

系统调用上覆盖了一个抽象层，即stdio接口。这比基本的系统调用提供了更多的功能/特性。对于这个接口，您获得的不透明句柄是FILE*，它由fopen()调用返回。有很多很多函数使用stdio接口fprintf()， fscanf()， fclose()，它们让你的生活更容易。在C语言中，stdin、stdout和stderr分别是FILE*，在UNIX中分别映射到文件描述符FILE*1、FILE*2和FILE*3。

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# EYZ0 对于内核，所有打开的文件都由文件描述符引用。文件描述符是非负数。 内核维护了一个包含所有正在使用的打开的文件描述符的表。文件描述符的分配通常是顺序的，它们从空闲文件描述符池中作为下一个空闲文件描述符分配给文件。关闭文件时，文件描述符将被释放，并可用于进一步分配请看这张图片了解更多细节:

当我们想读或写一个文件时，我们用由open ()或create ()函数调用返回的文件描述符来标识该文件，并将其用作read ()或write ()的参数按照惯例，UNIX系统shell将文件描述符0与进程的标准输入相关联，文件描述符1与标准输出相关联，文件描述符2与标准错误相关联文件描述符范围从0到OPEN_MAX。文件描述符max值可以用ulimit -n获得。欲了解更多信息，请参阅APUE Book的第3章

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作为其他答案的补充，unix将所有东西都视为文件系统。您的键盘是一个仅从内核角度读取的文件。屏幕是一个只写的文件。类似地，文件夹、输入输出设备等也被认为是文件。当一个文件被打开时，比如当设备驱动程序[设备文件]请求一个open()，或者进程打开一个用户文件时，内核分配一个文件描述符，一个整数，指定对该文件的访问权限，例如它是只读的，只能写的等等。

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任何操作系统都有正在运行的进程，比如P1 p2 p3等等。每个进程通常会持续使用文件。

每个过程都由一个过程树(或者另一种说法是进程表)组成。

通常，操作系统用数量表示每个进程中的每个文件(也就是说，在每个进程树/表中)。

该过程中使用的第一个文件是file0，第二个是file1，第三个是file2，依此类推。

任何这样的数字都是文件描述符。

文件描述符通常是整数(0、1、2而不是0.5、1.5、2.5)。

假设我们经常将过程描述为“进程表”，并且假设表格有行(条目)，我们可以说每个条目中的文件描述符单元格用于表示整个条目。

以类似的方式，当您打开一个网络套接字时，它有一个套接字描述符。

在某些操作系统中，您可能会耗尽文件描述符，但这种情况极为罕见，普通计算机用户不必为此担心。

文件描述符可能是全局的(进程A开始于0，结束于1;进程B开始于2，结束于3)等等，但据我所知，通常在现代操作系统中，文件描述符不是全局的，实际上是特定于进程的(进程A开始于0，结束于5，而进程B开始于0，结束于10)。

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关于File Descriptor的更多要点:

File Descriptors (FD)是与所打开的文件相关联的非负整数(0, 1, 2, ...)。

0, 1, 2是标准的FD，对应于STDIN_FILENO， STDOUT_FILENO和STDERR_FILENO(在unistd.h中定义)，在程序启动时默认代表shell打开。

FD是按顺序分配的，这意味着尽可能低的未分配整数值。

特定进程的FD可以在/proc/$pid/fd(基于Unix的系统)中看到。

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# EYZ0

Linux / Unix

错误重定向:

标准输入
标准输出

File ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

文件描述符

例如，在搜索文件时，1 通常是获得许可拒绝错误或其他类型的错误。这些错误可以保存到一个特定的文件中。
示例1 < / >强

$ ls mydir 2>errorsfile.txt
.txt
标准错误的文件描述符是2。
如果没有任何名为mydir的目录，则命令的输出将保存到文件errorfile.txt
使用“2>”，我们将错误输出重定向到名为“errorfile.txt”的文件
因此，程序输出不会充满错误。我希望你得到了你的答案。

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其他答案补充了很好的内容。我只是说说我的看法。

根据维基百科，我们可以肯定地知道:文件描述符是非负整数。我认为最重要的一点是:

文件描述符绑定到进程ID。
我们知道最著名的文件描述符是0,1和2。
. 0对应STDIN, 1对应STDOUT, 2对应STDERR
比如说，以壳进程为例，它是如何应用的呢?

检查这段代码

#>sleep 1000 & [12] 14726
我们创建了一个id为14726 (PID)的进程。使用lsof -p 14726，我们可以得到这样的东西:

COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME sleep 14726 root cwd DIR 8,1 4096 1201140 /home/x sleep 14726 root rtd DIR 8,1 4096 2 / sleep 14726 root txt REG 8,1 35000 786587 /bin/sleep sleep 14726 root mem REG 8,1 11864720 1186503 /usr/lib/locale/locale-archive sleep 14726 root mem REG 8,1 2030544 137184 /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.27.so sleep 14726 root mem REG 8,1 170960 137156 /lib/x86_64-linux-gnu/ld-2.27.so sleep 14726 root 0u CHR 136,6 0t0 9 /dev/pts/6 sleep 14726 root 1u CHR 136,6 0t0 9 /dev/pts/6 sleep 14726 root 2u CHR 136,6 0t0 9 /dev/pts/6

第4列FD和下一列TYPE对应于文件描述符和文件描述符类型。

FD的一些值可以是:

cwd – Current Working Directory txt – Text file mem – Memory mapped file mmap – Memory mapped device

但是真正的文件描述符在下面:

NUMBER – Represent the actual file descriptor.

数字后面的字符，即“1u”，表示文件打开的模式。R代表读，w代表写，u代表读和写。

TYPE文件类型。TYPEs的一些值是:

REG – Regular File DIR – Directory FIFO – First In First Out
但是所有的文件描述符都是 CHR -字符特殊文件(或字符设备文件)

现在，我们可以用lsof -p PID轻松识别STDIN， STDOUT和STDERR的文件描述符，或者我们可以看到同样的情况，如果我们使用ls /proc/PID/fd。

还要注意，内核所跟踪的文件描述符表与文件表或inodes表并不相同。正如其他一些答案解释的那样，这些是独立的。

例如，您可能会问自己这些文件描述符的物理位置以及在/dev/pts/6中存储了什么

sleep 14726 root 0u CHR 136,6 0t0 9 /dev/pts/6 sleep 14726 root 1u CHR 136,6 0t0 9 /dev/pts/6 sleep 14726 root 2u CHR 136,6 0t0 9 /dev/pts/6

好吧，/dev/pts/6纯粹存在于内存中。这些不是常规文件，而是被称为字符设备文件的文件。你可以用ls -l /dev/pts/6来检查，他们将从c开始，在我的例子中是crw--w----。

回想一下大多数Linux之类的操作系统定义了七种类型的文件:

常规文件

目录

字符设备文件

块设备文件

本地域套接字

命名管道(fifo)和

符号链接

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文件描述符

对于内核，所有打开的文件都由文件描述符引用。

文件描述符是非负整数。

当我们打开一个现有文件或创建一个新文件时，内核会向进程返回一个文件描述符。
当我们想读或写一个文件时，我们用open或create调优的文件描述符来标识文件，作为读或写的参数。每个UNIX进程有20个文件描述符和它的处理，编号从0到19
当流程开始时，前三个已经打开 0:标准输入 1:标准输出 2:标准错误输出

当父进程派生一个进程时，子进程继承父进程的文件描述符

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除了以上所有简化的回答。

如果使用bash脚本处理文件，最好使用文件描述符。
例如: 如果你想读写文件“test.txt”，使用如下所示的文件描述符
FILE=$1 # give the name of file in the command line exec 5<>$FILE # '5' here act as the file descriptor # Reading from the file line by line using file descriptor while read LINE; do echo "$LINE" done <&5 # Writing to the file using descriptor echo "Adding the date: `date`" >&5 exec 5<&- # Closing a file descriptor

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文件描述符只是任何开放资源的引用。只要您打开一个资源，内核就假定您将对其进行一些操作。所有通过程序和资源的通信都发生在一个接口上，这个接口由文件描述符提供。
由于一个进程可以打开多个资源，一个资源可能有多个文件描述符。 你可以通过简单地运行， ls -li /proc/<pid>/fd/这里pid是进程的进程id

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_{^{我不知道内核代码，但我将在这里添加我的两分，因为我已经思考了一段时间，我认为它会有用}}

当您打开一个文件时，内核返回一个文件描述符来与该文件进行交互。

文件描述符是您正在打开的文件的API的实现。内核创建这个文件描述符，将其存储在一个数组中，并将其提供给您。

例如，该API需要一个允许您读取和写入文件的实现。

现在，再想想我说过的话，记住所有东西都是文件——打印机、监视器、HTTP连接等等。

这是我在阅读https://www.bottomupcs.com/file_descriptors.xhtml后的总结。

小开

这里提供的所有答案都很棒，这是我的版本

文件描述符是非负整数，充当“文件”或I/O资源(如管道、套接字或数据流)的抽象句柄。这些描述符帮助我们与这些I/O资源进行交互，并使使用它们变得非常容易。I/O系统对于用户进程来说是一个字节流(I/O流)。Unix进程使用描述符(小的无符号整数)来引用I/O流。与I/O操作相关的系统调用以一个描述符作为参数。

有效的文件描述符范围从0到可配置的最大描述符数(ulimit， /proc/sys/fs/file-max)。内核为FD表的std输入(0)，std输出(1)和std错误(2)分配desc.。如果文件打开失败，fd返回-1。# EYZ0

当进程成功请求打开一个文件时，内核返回一个文件描述符，该描述符指向内核全局文件表中的一个条目。文件表项包含文件的inode、字节偏移量和该数据流的访问限制(只读、只写等)等信息。