Standard streams （标准流） 详情

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在Unix系统及类Unix系统中，Standard streams（标准流）是计算机程序与其环境之间，信息输入和输出的通道。包括stdin，stdout和stderr.
根据POSIX协议，这3个标准流都有自己对应的文件形容符(File_descriptor)：

Standard Streams

起源

a. 标准流(Standard streams)的起源

在Unix之前的操作系统，程序必需明确指出链接到合适的输入和输出数据。对这当中的许多系统而言，这牵涉少量错综复杂而又与特定操作系统相关的事，过程相当复杂（如控制环境设置、访问一个文件表格、决定区域数据集、和决定读卡器、磁带、磁盘、打印机、打卡机或者交互式终端机）。

Unix 的伟大开创贡献之一，就是是提供 笼统设施 ：它免除了程序须要知道或者在意它正与哪个设施沟通。 Unix 借由数据流的概念来消除这种复杂。数据流是指一种数据字节的有序序列，在其读到文件结尾（End of file, EOF）之前可以一直被读取。另一个 Unix 突破为默认自动链接输入和输出，程序（或者者说编写它的程序员），不用为了文件的输入、输出操心。在此之前，程序员需要用复杂的工作控制语言创立链接，协调责任。

b. 文件形容符(File_descriptor)的起源

linux为了实现一切皆文件的设计哲学，不仅将数据笼统成了文件，也将一切操作和资源笼统成了文件，比方说硬件设施，socket，磁盘，进程，线程等。这样的设计将系统的所有动作都统一起来，实现了对系统的原子化操作，大大降低了维护和操作的难度，想想看，对于socket，硬件设施，我们只需读读写写文件就能对其进行操作是多么爽的一件事。

那么在操作这些所谓的文件的时候，我们不可能没操作一次就要找一次名字吧，这样会耗费大量的时间和效率。咱们可以每一个文件操作一个索引，这样，要操作文件的时候，我们直接找到索引即可以对其进行操作了。我们将这个索引叫做文件形容符（file descriptor），在系统里面是一个非负的整数。每打开或者创立一个文件，内核就会向进程返回一个fd，第一个打开文件是0，第二个是1，依次递增。

Linux的根目录/dev是 Device(设施)的缩写。该目录下存放的是 Linux 的外部设施，在 Linux 中访问设施的方式和访问文件的方式是相同的。从该目录下的内容也可以看到标准流的影子

$ ll /dev |grep stdlrwxrwxrwx   1 root root          15 Jul 27 16:54 stderr -> /proc/self/fd/2lrwxrwxrwx   1 root root          15 Jul 27 16:54 stdin -> /proc/self/fd/0lrwxrwxrwx   1 root root          15 Jul 27 16:54 stdout -> /proc/self/fd/1    $ # Linux的文件形容符可以通过 /proc/PID/fd/ 路径获取使用。

应用

1. Linux命令行中，可以通过重定向符号（例如：>）来控制标准流的输出，使用实例。
2. Java应用当中，也可以通过java.lang.Process类来读取/写入标准流，可参考源码方法注释。

Ref:

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_streams
2. https://www.songma.com/p/504a53c30c17