Linux6.0、IO基础前置储备知识

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愿所有美好如期而遇

1、假如我们创建了一个文件，但是没有写入任何内容，那么这个文件占据磁盘空间吗？

--> 答案是占据磁盘空间的，文件 = 文件内容 + 文件属性

2、我们对文件的操作也就是两种，一是对文件内容的操作，二是对文件属性的操作

--> 文件内容我们都知道也就不多提，而文件的属性也就是权限，所属组，文件大小等等，我们可以对他做出修改，详情请参考：Linux权限理解

3、我们访问文件，本质是谁去访问文件呢？

首先，文件是在磁盘上存储，我们写代码去访问，代码经过编译，链接后成为可执行程序，可执行程序运行，在内存中创建PCB后加载进内存变成进程，所以，我们访问文件本质是进程在访问，而不是我们的exe文件。

那么，我们要想向文件做写入，而文件是存在磁盘上的，也就是说我们要向磁盘做写入，磁盘是硬件，只有操作系统有权限向磁盘做写入，而我们作为普通用户，也想向文件做写入怎么办呢？所以操作系统为普通用户提供了文件类的系统接口，我们可以通过这些接口向文件做写入。

那么我用C语言向文件做写入的时候为什么没听过什么系统接口呢？我直接使用C语言标准库提供的fopen等等不是能够很好的访问文件吗？

首先，因为系统接口使用起来确实有难度，在学C语言期间介绍使用系统接口，那么还得了解系统和权限，了解其他周边知识，成本比较高，所以直接使用C标准库提供的函数，一是简单，成本低，二是可以跨平台。

那么为什么说可以跨平台呢？不同平台提供的系统接口是不同的，Linux下我们如果使用系统接口，那么这份代码除了Linux平台可以跑，其他平台都用不了，那么为什么使用标准库提供的接口就可以跨平台了呢？这是因为C标准库把各个平台的系统接口全作了封装，他把各个平台的代码都实现了一遍，然后通过条件编译，动态裁剪，所以我们不用在乎是哪个平台，也就实现了可移植和跨平台性。

再一个，我们现在又为什么要学习系统接口呢？现在几乎所有的语言都对不同平台的系统接口作了封装，在Linux下，java，C++，C等语言都对Linux系统接口作了封装，但是呢，他们封装的接口都是同一套接口，因为都是在Linux下，而Linux操作系统只有一套，也就是说，我们学习了Linux的系统接口，所有语言在Linux下的底层我们都能够看的懂。

4、显示器是硬件吗？

printf向显示器打印，我们使用起来似乎顺利成章，感觉很正常，但是你说向磁盘文件作写入，老是感觉很别扭，这是因为我们向显示器打印，我们可以看得到，而向磁盘文件写入，我们不能立即看到结果，所以就会感到别扭。

但是printf向显示器作写入和向磁盘文件作写入是没有本质区别的，都是向文件写入，因为在Linux下，一切皆文件！

5、Linux下，一切皆文件！

站在我们曾经程序的角度上，我们理解的文件就是读和写，read和write，我们的显示器，也就是printf和cout，我们的键盘，也就是scanf和cin。

当我们的程序加载进内存，使用键盘读取(read)数据进内存，内存就会将这些数据给我们的代码一份，同时给显示器一份，键盘的读取也就是input操作，而内存的操作就是output，这也解释了我们的stdio.h头文件，std是standard的简写，也就是标准，io也就是输入输出。

那么站在系统的角度上，什么叫做文件呢？站在系统的角度上，能够被读取和输出的设备就叫做文件！狭义上的文件，也就是我们的磁盘文件，而广义上的文件，包括磁盘，网卡，键盘，显示器，显卡，几乎所有外设，都可以称之为文件。

可以向键盘写入吗？或者说从显示器读取数据？不可以，他们这两个方法都被设置为了NULL。