一、open简介
在 Linux 下，一切皆文件。而对文件的读写，离不开文件的“打开”操作。虽然 C 语言标准库提供了方便的 fopen，但更底层、更强大的是系统调用 open，掌握它能让你对文件系统控制更细致，在系统编程、驱动开发和高性能服务器开发中尤为重要。
二、open 函数的基本用法
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode); // 创建文件时需 mode
参数详解：
pathname：文件路径。
flags：打开方式（重点详讲如下）。
mode：文件权限，仅在 O_CREAT 时才需要。
三、flags 详解：打开方式的“位组合哲学”
flags 是 open 的核心控制参数，是多个标志位的组合。
基础打开模式（三选一）：
| flag | 含义 |
|---|---|
O_RDONLY |
只读 |
O_WRONLY |
只写 |
O_RDWR |
读写 |
注意：这三者只能取一个，不能同时使用。
常用组合标志：
| flag | 含义 |
|---|---|
O_CREAT |
若文件不存在则创建 |
O_EXCL |
与 O_CREAT 配合使用，文件存在则报错，常用于排他创建 |
O_TRUNC |
打开时清空文件内容（限只写或读写模式） |
O_APPEND |
每次写入都追加到文件末尾 |
O_NONBLOCK |
非阻塞模式打开（常用于设备文件、管道等） |
O_SYNC |
同步写入 |
示例：
int fd = open("log.txt", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);
四、权限控制：mode 与 umask 的联动机制
当使用 O_CREAT 创建文件时，open 需要第三个参数 mode，决定文件的初始权限。
例如：
open("data.txt", O_CREAT | O_WRONLY, 0666);
但这不是最终权限，还需经过 umask 掩码的“过滤”。
umask 的作用：
mode & ~umask
例如：
mode = 0666
umask = 0022（系统默认值）
最终文件权限：0644
五、open的返回值
成功调用 open 会返回一个非负整数文件描述符（file descriptor, fd），它是系统为进程分配的文件资源的索引。失败时返回 -1，并通过 errno 指出错误原因。
文件描述符的编号（标准定义）：
| 描述 | 文件描述符编号 |
|---|---|
| 标准输入 | 0 |
| 标准输出 | 1 |
| 标准错误 | 2 |
系统为每个进程维护一个打开文件表，open 实际上是将文件加入这个表中，并返回其索引号。
示例：查看 open 的返回值
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
int main() {
int fd = open("example.txt", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);
if (fd == -1) {
perror("open failed");
return 1;
}
printf("open returned file descriptor: %d\n", fd);
write(fd, "Hello, open!\n", 13); // 使用 fd 写入内容
close(fd);
return 0;
}
输出：
open returned file descriptor: 3
在这个例子中：
fd = 3，说明前 0、1、2 已被标准输入/输出/错误占用。
最后close(fd) 关闭文件，释放资源。