深入解析Linux中的文件描述符与stdin, stdout, stderr
在Linux的世界里，文件描述符如同数据的桥梁，连接着程序与操作系统，为每个打开的文件提供独一无二的访问标识。当你请求访问一个文件，内核会返回一个指向全局文件表的入口，包含文件位置、偏移量和访问权限等信息。这个标识通常用非负整数表示，如0、1、567，每个打开的文件至少对应一个文件描述符。
stdin, stdout, stderr的亲密伙伴
在Unix系统中，0、1、2这三个特殊文件描述符分别对应着stdin（标准输入）、stdout（标准输出）和stderr（标准错误输出）。在终端交互中，比如输入命令和查看结果，stdin接收用户的键盘输入，stdout则显示处理后的结果，而stderr用于输出错误信息。当执行ls命令时，如果文件不存在，错误信息会通过stderr呈现，而正常输出则通过stdout呈现。
数据流的秘密通道
理解stdout和stderr的关键在于它们的数据流差异。在命令执行过程中，屏幕上的输出并非直接来自文件描述符，而是通过控制流决定。例如，通过重定向符号（＞、＞＞、＜、＜＜）可以改变数据流向。将stderr重定向到/dev/null，错误信息会被“吞噬”；而将stdout重定向到文件，如capture.txt，可以捕获命令的输出。而尝试重定向stdout到stdout.txt时，错误信息依然通过stderr输出，这再次强调了两个数据流的独立性。
重定向的艺术
Linux中的重定向操作是数据流控制的巧妙工具。如将ls命令的输出重定向到capture.txt，会发现text.txt被成功保存。然而，尝试将ls dne.file的错误信息重定向到stdout.txt时，虽然命令行显示了错误，但stdout.txt中却空无一物，这进一步突出了stdout和stderr的不同作用。
总结：洞悉文件描述符的奥秘
掌握文件描述符的机制，弄清楚stdin、stdout和stderr各自的角色，是理解Linux编程和命令行操作的基础。理解它们如何在程序与系统间传递数据，以及如何通过重定向控制数据流向，将使你成为Linux世界中的熟练操作者。