linux的输入输出和文件描述符

一、linux的输入和输出

#Linux系统中的输出是什么？你在shell中运行任何命令的执行结果都是"输出"，如果命令的执行结果是正确的，那产生的输出就是"正确的输出"，如果命令的执行结果是错误的，那产生的输出就是"错误的输出"。无论是正确的输出还是错误的输出，默认情况下运行命令产生的"输出"都是打印到屏幕上的。在linux里面我们将正确的输出叫做"标准的正确输出"，在Linux里面对应的设备文件是/dev/stdout(文件描述符 1)在linux里面我们将错误的输出叫做"标准的错误输出"，在Linux里面对应的设备文件是/dev/stderr(文件描述符 2)#Linux系统中的输入是什么？用户通过键盘输入的数据都是输入，输入没有正确输入和错误输入之分。在linux里面我们将输入叫做"标准的输入"，在Linux里面对应的设备文件是/dev/stdin(文件描述符 0)

二、linux的文件描述符

#文件描述符是什么？在 Linux、Unix 等操作系统里，用 0、1、2 分别代表标准输入（stdin）、标准输出（stdout）、标准错误输出（stderr），主要和操作系统的设计理念、历史发展以及文件描述符机制相关。在早期的 Unix 系统开发中，为了高效地管理系统资源和简化编程接口，开发者引入了文件描述符这一概念。文件描述符是一个非负整数，用于标识一个进程打开的文件或其他输入输出资源。最初，开发者为标准输入、标准输出和标准错误输出分别分配了 0、1、2 这三个文件描述符，这种设计简单且高效，后续一直沿用下来。随着 Unix 系统的发展和普及，许多程序和脚本都依赖于 0、1、2 这样的文件描述符分配方式。为了保证向后兼容性，后续的类 Unix 系统（如 Linux）也遵循了这一约定。这样，早期编写的程序和脚本在新的系统中仍然可以正常运行，无需进行大规模的修改。在 Unix 哲学中，“一切皆文件”，无论是普通文件还是设备文件都可以通过文件描述符进行操作。标准输入、标准输出和标准错误输出也被视为特殊的文件，因此可以用文件描述符来标识。使用 0、1、2 这样的整数作为文件描述符，使得操作系统能够以统一的方式管理这些输入输出资源，简化了系统的设计和实现。

#输入和输出作用 在 Linux 系统中，输入和输出是程序与用户或其他程序进行交互的方式，通俗来讲，输入就像是给程序提供信息或指令，告诉程序要做什么。比如在命令行中输入命令，或者把文件内容作为输入提供给某个处理程序。输出则是程序执行后给出的结果或反馈，可能是在屏幕上显示的文本信息，也可能是生成的文件。 #输入和输出体验 1.cat命令示例 在默认情况下，标准输入关联着键盘设备。当你在命令行中执行程序时，若程序需要从标准输入获取数据，你就可以通过键盘输入相应内容。例如，执行 cat 命令时不指定文件名，cat 命令会等待从标准输入接收数据，你输入一行文本后按下回车键，cat 就会把这行文本原样输出。要是想结束输入，可按下 Ctrl + D 组合键正常退出，或者Ctrl + C强制退出。 所以cat能够查看文件的内容，可以理解为文件的内容作为输入传递给了cat，然后cat就把这些文本内容原样输出了。 

2.grep命令示例 grep命令用于在文本中搜索匹配特定模式的行。当不指定输入文件时，它会从标准输入（文件描述符 0）读取内容。在不指定文件时，grep等待用户从键盘输入内容。输入完成后，按下 Ctrl + D 组合键结束输入，或者Ctrl + C强制退出。 可以看出来 我们自己手动输入其实和文件的输入是没有区别的。

总结：结合上面的图和实验可以理解到，其实像cat命令 就是一个program，作用就是接收到 什么输入，就给出 什么输出。