程序启动时，默认情况下，stdin、stdout 和 stderr 是否采用文件描述符 0、1 和 2？并且 API 调用（如 open(...)、socket(...)）不会返回 0、1 和 2，因为这些值已经被采用了吗？是否存在 open(...) 或 socket(...) 会返回 0、1 或 2 的情况。而 0、1 和 2 与 stdin、stdout 和 stderr 无关。
【问题讨论】：
在file descriptor级别，stdin被定义为文件描述符0，stdout被定义为文件描述符1; stderr 被定义为文件描述符 2。见this。
即使你的程序 - 或 shell - 改变（例如使用 dup2(2) 重定向）什么是文件描述符 0，它总是保持 stdin （因为根据定义 STDIN_FILENO 是 0）。
当然，stdin 可以是管道、套接字或文件（不是终端）。如果是 tty，您可以使用 isatty(3) 进行测试，和/或使用 fstat(2) 获取其状态信息。
像 open(2) 或 pipe(2) 或 socket(2) 这样的系统调用可能会给出例如STDIN_FILENO（即 0）如果该文件描述符是空闲的（例如，因为它以前是 close(2)-d）。但是当这种情况发生时，它仍然是 stdin 根据定义。
当然，在stdio(3) 中，FILE 流stdin 有点复杂。你的程序可以fclose(3), freopen(3), fdopen(3) ...
当神奇地将/sbin/init 启动为第一个过程。
【讨论】：
虽然已经有几个答案，但我发现它们的信息量不足以解释完整的故事。
由于我继续进行了更多研究，因此我正在添加我的发现。
每当一个进程启动时，一个正在运行的进程的条目就会被添加到/proc/<pid> 目录中。这是保存与流程相关的所有数据的地方。此外，在进程启动时，内核会为进程分配 3 个文件描述符，用于与称为 stdin、stdout 和 stderr 的 3 个数据流进行通信。
linux 内核使用一种算法来始终创建具有最小可能整数值的 FD，因此这些数据流被映射到数字 0、1 和 2。
由于这些只是对流的引用，因此我们可以关闭流。可以很容易地调用close(<fd>)，在我们的例子中是close(1)，来关闭文件描述符。
在执行ls -l /proc/<pid>/fd/ 时，我们只看到0 和2 列出了2 个FD。
如果我们现在调用open()，内核将创建一个新的FD来映射这个新的文件引用，并且由于内核使用最低整数优先算法，它将获取整数值1。
所以现在，新创建的 FD 指向我们打开的文件（使用 open() 系统调用）
现在发生的任何数据传输都不是通过之前链接的默认数据流，而是通过我们打开的新文件。
所以是的，我们可以将 FD 0、1 或 2 映射到任何文件，而不需要 stdin、stdout 或 stderr
【讨论】：
程序启动时，stdin、stdout 和 stderr 是否默认使用文件描述符 0 1 2？
如果您在交互式 shell 中正常启动程序，是的。
@EJP：
如果程序由 inetd 或其他任何行为相同的程序启动，也会将套接字继承为 FD 0。
open(...)、socket(...) 等 API 是否不会返回 0 1 2，因为这些值已经被取走。
是的。
是否存在 open(...) 或 socket(...) 会返回 0 1 2 的情况。
是的，如果你做类似的事情
close(0);
close(1);
close(2);
open(...); /* this open will return 0 if success */
【讨论】：
dup() 或dup2() 来实现。