（struct\u IO\u FILE*）是如何实现的->_IO_读取_基本设置？

为这个可能很奇怪的问题标题道歉。我不想让它看起来像一个标题为“C文件I/O如何在低级别工作？”的傻瓜。我希望我的问题是明确的

无论如何，当文件在C中是

fopen

'd时，它返回一个

struct\u IO\u文件*

FILE *f = fopen("hello.txt", "r");
printf("Fileno: %i\n", f->_fileno); // 3

我已经查看了

libio.h

和gdb的“tab”输出，并确认

struct\u IO\u文件的内容如下所示：

struct _IO_FILE {
  int _flags;
  char* _IO_read_ptr;
  char* _IO_read_end;
  char* _IO_read_base; // <-- file contents
  char* _IO_write_base;
  char* _IO_write_ptr;
  char* _IO_write_end;
  char* _IO_buf_base;
  char* _IO_buf_end;
  char *_IO_save_base;
  char *_IO_backup_base;
  char *_IO_save_end;
  struct _IO_marker *_markers;
  struct _IO_FILE *_chain;
  int _fileno;
  int _flags2;
  __off_t _old_offset;
  unsigned short _cur_column;
  signed char _vtable_offset;
  char _shortbuf[1];
  _IO_lock_t *_lock;
  __off64_t _offset;
  void *__pad1;
  void *__pad2;
  void *__pad3;
  void *__pad4;
  size_t __pad5;
  int _mode;
  char _unused2[...];
};

您可以看到它在哪里变换。在genops的某个地方。大概是
\uuuuflow（）
。但其来源没有回答任何问题：

int
__uflow (fp)
     _IO_FILE *fp;
{
#if defined _LIBC || defined _GLIBCPP_USE_WCHAR_T
  if (_IO_vtable_offset (fp) == 0 && _IO_fwide (fp, -1) != -1)
    return EOF;
#endif

  if (fp->_mode == 0)
    _IO_fwide (fp, -1);
  if (_IO_in_put_mode (fp))
    if (_IO_switch_to_get_mode (fp) == EOF)
      return EOF;
  if (fp->_IO_read_ptr < fp->_IO_read_end)
    return *(unsigned char *) fp->_IO_read_ptr++;
  if (_IO_in_backup (fp))
    {
      _IO_switch_to_main_get_area (fp);
      if (fp->_IO_read_ptr < fp->_IO_read_end)
    return *(unsigned char *) fp->_IO_read_ptr++;
    }
  if (_IO_have_markers (fp))
    {
      if (save_for_backup (fp, fp->_IO_read_end))
    return EOF;
    }
  else if (_IO_have_backup (fp))
    _IO_free_backup_area (fp);
  return _IO_UFLOW (fp);
}
libc_hidden_def (__uflow)

int
__uflow（fp）
_IO_文件*fp；
{
#如果定义| LIBC |定义| GLIBCPP |使用| WCHAR |
如果（_IO_vtable_offset（fp）=0&&u IO_fwide（fp，-1）！=-1）
返回EOF；
#恩迪夫
如果（fp->_模式==0）
_IO_fwide（fp，-1）；
如果（输入模式（fp））
如果（_IO_切换到_get_模式（fp）=EOF）
返回EOF；
如果（fp->IO读取ptrIO读取结束）
返回*（无符号字符*）fp->_IO_read_ptr++；
如果（_IO_in_backup（fp））
{
_IO_开关_至_主_获取_区域（fp）；
如果（fp->IO读取ptrIO读取结束）
返回*（无符号字符*）fp->_IO_read_ptr++；
}
如果（_IO_有_标记（fp））
{
如果（为备份保存（fp，fp->IO读取结束））
返回EOF；
}
否则如果（有备份（fp））
_IO空闲备份区（fp）；
返回流（fp）；
}
libc_hidden_def（uu uflow）

在gdb中测试每个调用，每个if检查都失败，所以我只能假设它返回
\u IO\u UFLOW（fp）。有趣的是，_IO_UFLOW是
\u UFLOW
的一个宏包装器，所以…它在调用自己。它不是无限递归的。为什么?

这样一来，我就陷入了死胡同，因为我仍然无法解释
fp->IO\u read\u ptr
是如何填写的。我只知道它发生在
genops.c
的某个地方，在GDB中支持硬件观察点的平台上，您可以通过在
fp->\u IO\u read\u base
上设置观察点来简单地回答这个问题。例如：

(gdb) watch -l fp->_IO_read_base
Hardware watchpoint 2: -location fp->_IO_read_base
(gdb) c
Continuing.
Hardware watchpoint 2: -location fp->_IO_read_base

Old value = 0x0
New value = 0x7ffff7ff7000 ""
__GI__IO_switch_to_get_mode (fp=fp@entry=0x602010) at genops.c:191
191 genops.c: No such file or directory.
(gdb) bt
#0  __GI__IO_switch_to_get_mode (fp=fp@entry=0x602010) at genops.c:191
#1  0x00007ffff7a8f670 in _IO_new_file_underflow (fp=0x602010) at fileops.c:602
#2  0x00007ffff7a841a5 in _IO_getdelim (lineptr=0x7fffffffdc88, n=0x7fffffffdc90, delimiter=10, fp=0x602010) at iogetdelim.c:77
#3  0x00000000004005b7 in main () at t.c:9

几乎可以肯定的是，libc_hidden_def（u uflow）
是一种棘手的弱引用类型，它允许您使用同名的其他函数重写函数。@paxdiablo您知道，有时我会质疑GNU开发人员的理智。当然，他们是一流的软件，但当你看源代码时，会发现宏意大利面、过多的空白、奇怪的缩进，以及各种可怕的、噩梦般难以阅读的代码，这些代码看起来就像是直接来自地狱的代码高尔夫挑战。有人想知道，他们是如何保持这种状态的。再说一次，也许他们已经。。。
(gdb) watch -l fp->_IO_read_base
Hardware watchpoint 2: -location fp->_IO_read_base
(gdb) c
Continuing.
Hardware watchpoint 2: -location fp->_IO_read_base

Old value = 0x0
New value = 0x7ffff7ff7000 ""
__GI__IO_switch_to_get_mode (fp=fp@entry=0x602010) at genops.c:191
191 genops.c: No such file or directory.
(gdb) bt
#0  __GI__IO_switch_to_get_mode (fp=fp@entry=0x602010) at genops.c:191
#1  0x00007ffff7a8f670 in _IO_new_file_underflow (fp=0x602010) at fileops.c:602
#2  0x00007ffff7a841a5 in _IO_getdelim (lineptr=0x7fffffffdc88, n=0x7fffffffdc90, delimiter=10, fp=0x602010) at iogetdelim.c:77
#3  0x00000000004005b7 in main () at t.c:9