最近打算分享一下go网络编程相关的内容,先把基础的整理一下。
很多地方都提到了一个基础的知识 fd (File Descriptor),所以打算先分享一下自己的理解。
文件描述符fd
在Linux中,文件描述符是一种用于访问I/O设备的整数标识符。它是操作系统管理文件和网络连接的方式之一。在Linux系统中,fd是文件描述符(File Descriptor)的缩写。文件描述符是一个非负整数,用于标识打开的文件、设备、管道或网络连接等I/O资源。
文件操作,返回文件描述符
当进程打开一个文件或创建一个新的文件时,操作系统会分配一个文件描述符来表示该文件。通过文件描述符,进程可以执行读取、写入、关闭等操作,与文件或其他I/O资源进行交互。
文件描述符还有一些特殊的取值,如:
- -1 表示出错或无效的文件描述符
- 0、1、2 分别表示标准输入、标准输出和标准错误输出
下面是一个go程序获取文件描述符的操作,返回了3
func main() {
file, err := os.Open("./1.go")
if err != nil {
fmt.Println("打开文件失败:", err)
os.Exit(1)
}
defer file.Close()
// 获取文件描述符
fd := int(file.Fd())
// 使用文件描述符进行操作
fmt.Printf("文件描述符为%d\n", fd)
}
在进程启动时,标准输入、标准输出和标准错误分别占用了文件描述符0、1和2。当您使用os.Open()函数打开一个文件时,操作系统会从下一个可用的文件描述符开始分配,因此返回的文件描述符是3。如果有多个打开的文件,会依次递增返回文件描述符。
网络操作返回文件描述符
go源码里面通过socket系统调用返回的内容里面,直接就有fd,可以看到类型就是 int
func socket(domain int, typ int, proto int) (fd int, err error) {
r0, _, e1 := syscall_rawSyscall(libc_socket_trampoline_addr, uintptr(domain), uintptr(typ), uintptr(proto))
fd = int(r0)
if e1 != 0 {
err = errnoErr(e1)
}
return
}
fd, err = socket(domain, typ, proto)
使用tcp连接后,查看返回的文件描述符,查看到返回的是 10
func main() {
// 连接服务器
conn, err := net.Dial("tcp", "localhost:8080")
if err != nil {
fmt.Println("连接服务器失败:", err)
os.Exit(1)
}
defer conn.Close()
// 获取文件描述符
fileConn, err := conn.(*net.TCPConn).File()
if err != nil {
fmt.Println("获取文件描述符失败:", err)
os.Exit(1)
}
fd := int(fileConn.Fd())
// 使用文件描述符进行操作
fmt.Printf("TCP连接的文件描述符为%d\n", fd)
}
这个值可是使用net.TCPConn类型的File()方法时,内部调用了dup()函数来复制文件描述符,并在输出文件描述符后分配了其他未使用的文件描述符导致的。
一般情况下,无论文件描述符的值是什么,只要它能够被正确地使用和关闭,就不会影响程序的正常运行。
文件描述符不会重复吗?
文件描述符是一个进程内部的整数值,它在进程的文件描述符表中唯一标识一个打开的文件或I/O资源。每个文件描述符都与一个打开的文件或I/O资源相关联。
当进程打开一个文件时,操作系统会为该文件分配一个可用的文件描述符。这个文件描述符是从当前可用的文件描述符中取得的,所以每个文件描述符在特定时间点上都是唯一的。
文件描述符之间的区分主要依赖于进程内的文件描述符表。通过文件描述符表中的索引位置,进程可以找到对应的文件或I/O资源。操作系统在内部维护了一张映射表,将文件描述符和相关的文件结构体或其他资源关联起来,这样就可以区分不同的文件或I/O资源。
linux 中,一切皆文件,所有事物均可抽象为一个文件句柄 file descriptor,简称 fd