文件描述符的复制

Posted 2021-09-05 studying~

文件描述符的复制
dup 和 dup2 是两个非常有用的系统调用，都是用来复制一个文件的描述符，使新的文件描述符也标识旧的文件描述符所标识的文件。

int dup(int oldfd); 
int dup2(int oldfd, int newfd);

dup 和 dup2 经常用来重定向进程的 stdin、stdout 和 stderr。
回顾：ls > test.txt

包含头文件#include <unistd.h>

dup 函数介绍
int dup(int oldfd);

• 功能：复制 oldfd 文件描述符，并分配一个新的文件描述符，新的文件描述符是调用进程文件描述符表中最小可用 的文件描述符。
• 参数：要复制的文件描述符 oldfd。
• 返回值：成功：新文件描述符。 失败：返回－1，错误代码存于 errno 中。

dup2 函数介绍
int dup2(int oldfd, int newfd)

• 功能：复制一份打开的文件描述符 oldfd，并分配新的文件描述符 newfd，newfd 也标识 oldfd 所标识的文件。
• 注意：newfd 是小于文件描述符最大允许值的非负整数，如果 newfd 是一个已经打开的文件描述符，则会关闭该文件，然后再复制。
• 参数：要复制的文件描述符 oldfd 分配的新的文件描述符 newfd
• 返回值：成功：返回 newfd 失败：返回-1，错误代码存于 errno 中

案例1：dup实现printf输出重定向的功能

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
	//如果需要实现输出重定向的功能
	//首先像printf函数是操作文件描述符1所对应的文件，
	//默认是操作终端，只要能够把1对应标识的文件改变，就可以实现输出重定向
	//所以实现创建好文件对应的文件描述符之后，将1文件描述符关闭，接着通过dup
	//函数复制的新的文件描述符就是1，这样printf函数对1操作，就写到了文件中
	int fd_file;
	fd_file = open("test.txt", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0664);
	if(fd_file == -1)
	{
		perror("fail to open");
		exit(1);
	}

	close(1);

	int fd = dup(fd_file);
	printf("hello world\\n");
	printf("fd = %d\\n", fd);

	return 0;
}

执行结果：

案例2：dup实现输出重定向后，还想标准输出，如何实现

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
	int fd1;
	int fd2;
	fd2 = dup(1);
	printf("new:fd2 = %d\\n",fd2);

	fd1 = open("test.txt", O_RDWR | O_CREAT, 0664);
	
	close(1);
	int fd3 = dup(fd1);
	printf("hello world\\n");
	printf("fd = %d\\n", fd3);

	close(1);
	int fd4 = dup(fd2);
	printf("nihao beijing\\n");
	printf("fd = %d\\n", fd4);

	return 0;
}

执行结果：

案例3：dup2实现printf输出重定向

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

int main(void)
{
	int fd1;
	int fd2;
	
	fd1 = open("test.txt", O_CREAT | O_WRONLY, 0664);
	if (fd1 < 0)
	{
		perror("fail to open");
		exit(1);
	}

    //首先关闭1文件描述符，然后将fd1复制给1，意味着1和fd1都标识test.txt文件,返回值跟1是一样的
	fd2 = dup2(fd1, 1);
    printf("hello world\\n");
	printf("fd2 = %d\\n", fd2);

	return 0;
}

执行结果：

案例4： dup2实现输出重定向后，再恢复标准输出

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
	int fd1;
    //如果使用dup2，则需要实现给第二个参数对应的变量赋一个初始值
	int fd2 = 3;
	
    //将1复制一份为fd2，所以fd2标识的是标准输出
	dup2(1, fd2);
	printf("fd2 = %d\\n", fd2);
	
	fd1 = open("test.txt", O_CREAT | O_RDWR, 0664);

    //输出重定向：关闭文件描述符1，将fd1复制一份为1，所以1此时标识的是test.txt文件
	dup2(fd1, 1);
	printf("hello world\\n");

    //再次实现标准输出：关闭文件描述符1，将fd2复制一份为1，所以1此时标识的是标准输出
	dup2(fd2, 1);
	printf("你好北京\\n");
	return 0;
}

执行结果：