使用文件描述符作为Python内置函数open的file实参调用示例

一、关于文件描述符

open()函数的file参数，除了可以接受字符串路径外，还可以接受文件描述符（file descriptor），文件描述符是个整数，对应程序中已经打开的文件。

文件描述符是操作系统内核为了高效管理已被打开的文件所创建的索引，是一个非负整数（通常是小整数），用于指代被打开的文件，所有执行I/O操作的系统调用最终实现时都是通过文件描述符进行的。应用程序启动的时候，操作系统会自动分配三个文件描述符，其中0是标准输入，1是标准输出，2是标准错误。如果此时去打开一个新的文件，它的文件描述符会是3。POSIX标准要求每次打开文件时（含socket）必须使用当前进程中最小可用的文件描述符号码。

每一个文件描述符会与一个打开的文件相对应，同时，不同的文件描述符也会指向同一个文件，因此文件描述符与文件可以是多对1的关系。相同的文件可以被不同的进程打开也可以在同一个进程中被多次打开。系统为每一个进程维护了一个文件描述符表，该表的值都是从0开始的，所以在不同的进程中你会看到相同的文件描述符，这种情况下相同文件描述符有可能指向同一个文件，也有可能指向不同的文件。

两个不同的文件描述符，若指向同一个打开文件，将共享同一文件偏移量。因此，如果通过其中一个文件描述符来修改文件偏移量（由调用read()、write()或lseek()所致），那么从另一个描述符中也会观察到变化，无论这两个文件描述符是否属于不同进程，还是同一个进程，情况都是如此。

二、使用文件描述符作为Python内置函数open的file实参

在《第9.2节 Python的文件打开函数open详解》中介绍了open函数，在介绍file参数时说明了，该参数除了可以使用文件名作为实参外，还可以使用一个文件描述符作为实参。在Python中，文件描述符是调用os.open打开文件返回的。我们举例来说明：

>>> def main():
    fp1 = os.open(r"c:\temp\test.txt",os.O_RDONLY)
    fp = open(fp1,"r")

    while True:
        line=fp.readline()
        if not line:break
        print(line)

    fp.close()

>>> main()
滁州西涧
[唐] 韦应物

独怜幽草涧边生，上有黄鹂深树鸣。
春潮带雨晚来急，野渡无人舟自横。

>>>

在上述案例中，我们先使用fp1 = os.open(r"c:\temp\test.txt",os.O_RDONLY)打开文件返回了一个文件描述符fp1，然后再将其传递给内置函数open，可以看到文件可以正常访问。这个代码本身没有实际意义，只是为了说明这个使用方法。实际使用时，可以用来复用已经打开文件的文件描述符（如接口传递的文件描述符）等特殊场景下。

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