檔案偏移量與 lseek

想像用一個書籤讀一本厚書。每讀一頁，書籤就往前移；你不會每次都從第一頁重新開始。一個檔案每次開啟正好有這麼一個書籤：檔案偏移量，一個說明下一次讀或寫會發生在距開頭幾個位元組處的數字。

具體來說，檔案偏移量是從檔案開頭算起的位元組計數，存在你的描述符所指向的開啟檔案結構裡。開啟時它從 0 開始（除非你用了 O_APPEND）。每次 read(fd, buf, n) 搬了 k 個位元組，就把偏移量往前推進 k；每次 write 也一樣。所以連續呼叫三次 read，自然就會在檔案中往前走——不需額外力氣。當你想跳躍而非爬行時，lseek(fd, offset, whence) 會明確地移動書籤：whence 為 SEEK_SET（offset 從開頭算起）、SEEK_CUR（相對於目前位置，可為負）或 SEEK_END（相對於結尾）。lseek(fd, 0, SEEK_CUR) 是個方便的小技巧，用來在不移動的情況下問「我現在在哪？」。定位到檔案結尾之後再寫入，會造成一個「洞」（稀疏檔案），那段空隙讀回來都是零位元組。

為何重要：偏移量正是循序讀取「就是會動」的原因，也是隨機存取得以可能的根本。它還解釋了一個微妙處：因為偏移量住在共享的開啟檔案結構裡，由 dup() 產生的兩個描述符共用一個偏移量（透過其一讀取會同時移動兩者），而對同一檔案各自呼叫兩次 open() 則得到各自的偏移量。管線、終端機與通訊端不可定位——對它們呼叫 lseek() 會以 ESPIPE 失敗，因為沒有固定位置可以定位。