一. 文件描述符
1.1 文件描述符的概念
本质：文件描述符本质是一个整型数，是一个数组的下标。
其中：默认打开数组的前三个 0：STDIN_FILENO：标准输入
1：STDOUT_FILENO：标准输出
2：STDERR_FILENO：标准出错
注意：文件描述符在使用时优先使用当前可用位置最小的。
二. 阻塞与非阻塞
2.1 概念
读常规文件是不会阻塞的，不管读多少字节，read一定会在有限的时间内返回。从终端设备或网络读则不一定，如果从终端输入的数据没有换行符，调用read读终端设备就会阻塞，如果网络上没有接收到数据包，调用read从网络读就会阻塞，至于会阻塞多长时间也是不确定的，如果一直没有数据到达就一直阻塞在那里。同样，写常规文件是不会阻塞的，而向终端设备或网络写则不一定。
现在明确一下阻塞（Block）这个概念。当进程调用一个阻塞的系统函数时，该进程被置于睡眠（Sleep）状态，这时内核调度其它进程运行，直到该进程等待的事件发生了（比如网络上接收到数据包，或者调用sleep指定的睡眠时间到了）它才有可能继续运行。与睡眠状态相对的是运行（Running）状态，在Linux内核中，处于运行状态的进程分为两种情况：
(1)、正在被调度执行。CPU处于该进程的上下文环境中，程序计数器（eip）里保存着该进程的指令地址，通用寄存器里保存着该进程运算过程的中间结果，正在执行该进程的指令，正在读写该进程的地址空间。
(2)、就绪状态。该进程不需要等待什么事件发生，随时都可以执行，但CPU暂时还在执行另一个进程，所以该进程在一个就绪队列中等待被内核调度。系统中可能同时有多个就绪的进程，那么该调度谁执行呢？内核的调度算法是基于优先级和时间片的，而且会根据每个进程的运行情况动态调整它的优先级和时间片，让每个进程都能比较公平地得到机会执行，同时要兼顾用户体验，不能让和用户交互的进程响应太慢。
综上：(1) 阻塞(Block)产生的场景：读设备文件，读网络文件。(读常规文件无阻塞特性)
(2) 针对红色字体"如果从终端输入的数据没有换行符，调用read读终端设备就会阻塞"做以下解释：缓冲区有以下三种模式：
| 模式 | 备注 | 设备 |
| 行缓冲 | 换行/满了刷新，也可强制刷新 | 终端设备 |
| 全缓冲 | 满了刷新，或者强制刷新 | 默认，只要不是终端设备。(比如文件) |
| 无缓冲 | 需要立即输出的内容 | 如stderr |
由于终端是行缓冲模式，这就决定了输入的数据没有换行符就会一直阻塞。
(3)阻塞是文件的属性(针对设备文件与网络文件)，不是read，write函数的属性。
eg：终端文件/dev/tty----默认是阻塞属性。
2.2 代码示例
2.2.1 阻塞
2.2.2 修改文件阻塞属性
若要修改终端文件的阻塞属性，则要使用open函数以非阻塞(O_NONBLOCK)的形式打开终端文件。
这里有一个重点：在read函数那一块说到函数读取失败时返回值为-1并且设置errno。但是当read
读取一个非阻塞形式的文件时并且没有数据可读时也返回-1，errno被设置为EA
GAIN或者EWOULDBLOCK(二者相等)，这种情况并不是读取失败情况，故需 要对返回值以及errno的值加以判断！
三. 重定向
3.1 重定向命令
cat 12_dup.c > test
cat 12_dup.c >> test //以追加方式重定向
eg：
以下是顺序执行这三条指令后test3中的内容：
3.2 重定向函数
3.2.1 dup函数
作用：dup() 系统调用会创建一个与文件描述符 oldfd 相同的副本，同时会使用编号最小且尚未被使用的文件描述符来作为新描述符。
返回值：成功：返回一个新的文件描述符
失败：返回-1并且设置errno
原理：
eg：
执行之前的test：
执行之后的test：
3.2.2 dup2函数
作用：dup2() 系统调用的功能与 dup() 相同，但其不同之处在于，它并非使用未被占用的最小文件描述符编号，而是使用 newfd 中指定的文件描述符编号。如果文件描述符 newfd 之前已处于打开状态，那么在重新使用之前，它会被自动关闭。如果oldfd=newfd，则dup2函数什么也不做，返回newfd本身。
返回值：成功：返回一个新的文件描述符newfd
失败：返回-1并且设置errno
eg：
3.2.3 dup函数的缺点
缺点：操作不原子。
原子操作：不可被分割的操作。 作用：解决竞争和冲突。(要么没做，要么一步做完)
上面这个例子是在out文件里面打印hehe！，但是有两条语句操作不原子，就是：
close(1); dup(fd);如果在dup(fd);之前有其他进程使用了dup()这个函数，那么1这个位置将会被占用，hehe！将会打印到其他文件里面。
还有一个问题：如果fd本身就是1，close(1) 之后fd已经失效，又dup(fd)，则会出现错误！
解决方法：使用dup2函数----原子操作：关闭与重定向一起操作。
dup2(fd,1) 这条语句首先会关闭1，然后将1作为fd的副本。----保证了原子操作。
如果fd=1，那么这条语句什么也不做，并且返回newfd。
宏观编程思想：不要内存泄漏。不要越界。不要认为自己在写一个main函数，永远认为自己在写一个模块。
