文件描述符标志

Posted 2020-08-01

文件描述符标志（目前就只有一个close-on-exec）：

　　它仅仅是一个标志，当进程fork一个子进程的时候，在子进程中调用了exec函数时就用到了这个标志。意义是执行exec前是否要关闭这个文件描述符。

　　close-on-exec是一个进程所有文件描述符（文件句柄）的位图标志，每个比特位代表一个打开的文件描述符的标志位，用于确定在调用系统调用exec()时是否需要关闭文件的句柄。当一个进程使用fork()函数创建了一个子进程时，通常在该子进程中调用execve()函数来加载执行另一个新的程序。此时子程序讲完全被新程序替换掉，并在子进程中开始执行新程序。若一个文件描述符在close-on-exec中的对应比特位被设置，那么在执行execve()时，该描述符将被关闭，否则该描述符将始终处于打开的状态，也就是说close-on-exec的默认状态是没有被设置的。

close-on-exec标志由如下用途：

1. 如果调用了exec()，应该关闭指定的套接字。

2. 一般会调用exec执行另一个程序，此时会用全新的程序替换子进程的正文、数据、堆和栈等数据。此时保存文件描述符的变量当然也不存在了，我们就无法关闭无用的文件描述符了。所以通常我们会fork进程后在子进程中执行close关掉无用的文件描述符，然后在执行exec。

例：父进程代码

/* Parent Process */
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/wait.h>
 
int main()
{
    int fd = open("test.txt", O_RDWR | O_APPEND);
    if(fd == -1)
    {
        printf("the file test.txt open failed! the fd = %d\\n", fd);
        execl("/bin/touch", "touch", "test.txt", (char *)NULL);
        return 0;
    }
    else
    {
        printf("the file test.txt open success! the fd = %d\\n", fd);
    }
 
    printf("fork...\\n");
 
    //什么也不写，相当于默认fcntl(fd, F_SETFD, 0),即用execl执行子进程时
    //不打开“执行时关闭”标志位FD_CLOEXEC，此时子进程可以向test.txt写入字符串
 
    //下面的三句话控制父进程的文件描述符在子进程中是否被关闭
    //fcntl(fd, F_SETFD, 1);
    int flags = fcntl(fd, F_FETFD);
    fcntl(fd, F_SETFD, flags | FD_CLOEXEC);
 
    char *str = "The Parent Process Writted!\\n";
 
    pid_t pid = fork();
    if(pid == 0)
    {
        printf("***execl child***\\n");
        execl("child", "./child", &fd, NULL);
        printf("*****************\\n");
    }
 
    //等待子进程结束
    wait(NULL);
 
    ssize_t write_bytes = write(fd, (void *)str, strlen(str));
    if(write_bytes == -1)
    {
        printf("The Parent Process Write To fd: %d Failed!\\n", fd);
    }
 
    close(fd);
    return 0;
}

子进程代码：

/* Child Process */
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("argc = %d\\n", argc);
 
    if(argv[1] == NULL)
    {
        printf("There is no Parameter!\\n");
        return 0;
    }
 
    int fd = *argv[1];
    printf("child fd = %d\\n", fd);
 
    char *str = "Child Process Writted!\\n";
    ssize_t write_bytes = write(fd, (void *)str, strlslen(str));
 
    if(write_bytes == -1)
    {
        printf("The child Process write To fd: %d Failed\\n", fd);
    }
 
    close(fd);
    return 0;
}

两段代码通过fcntl函数设置fd的文件描述标志位，控制父进程中的文件描述符在子进程中是否被关闭。同时注意，这里的FD_CLOEXEC标识符，只针对exec系列的函数有效，如果子进程直接在当前例程的pid == 0的判断里面write，而不是通过execl一个新的例程write文件，这是FD_CLOEXEC标识符是不起作用的。

转载：http://www.cnblogs.com/stemon/p/5242547.html