dup2的书目摘抄

发布网友 发布时间：2022-04-12 19:20

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懂视网 时间：2022-04-12 23:41

update 2014.04.10

今天有了“更深”的认识吧

int dup2(int filedes1,int filedes2);

就这么简单。。。。

热心网友 时间：2022-04-12 20:49

下面内容选自《UNⅨ环境高级编程》
Stevens said:
⑴ 每个进程在进程表中都有一个记录项，每个记录项中有一张打开文件描述符表，可将视为一个矢量，每个描述符占用一项。与每个文件描述符相关联的是：
（a) 文件描述符标志。
（b) 指向一个文件表项的指针。
⑵ 内核为所有打开文件维持一张文件表。每个文件表项包含：
（a) 文件状态标志（读、写、增写、同步、非阻塞等）。
（b) 当前文件位移量。
（c) 指向该文件v节点表项的指针。
图示：
文件描述符表
------------
fd0 0 | p0 -------------> 文件表0 ---------> vnode0
------------
fd1 1 | p1 -------------> 文件表1 ---------> vnode1
------------
fd2 2 | p2
------------
fd3 3 | p3
------------
... ...
... ...
------------ 假设进程A拥有一个已打开的文件描述符fd3，它的状态如下：
进程A的文件描述符表（before p2）
------------
fd0 0 | p0
------------
fd1 1 | p1 -------------> 文件表1 ---------> vnode1
------------
fd2 2 | p2
------------
fd3 3 | p3 -------------> 文件表2 ---------> vnode2
------------
... ...
... ...
------------
经下面调用：
n_fd = p2(fd3,STDOUT_FILENO）；后进程状态如下：
进程A的文件描述符表（after p2）
------------
fd0 0 | p0
------------
n_fd 1 | p1 ------------
------------ \
fd2 2 | p2 \
------------ _\|
fd3 3 | p3 -------------> 文件表2 ---------> vnode2
------------
... ...
... ...
------------
解释如下：
n_fd = p2(fd3,STDOUT_FILENO）表示n_fd与fd3共享一个文件表项（它们的文件表指针指向同一个文件表项），n_fd在文件描述符表中的位置为 STDOUT_FILENO的位置，而原先的STDOUT_FILENO所指向的文件表项被关闭，我觉得上图应该很清晰的反映出这点。按照上面的解释我们就可以解释CU中提出的一些问题：
⑴ p2的第一个参数是不是必须为已打开的合法filedes？ -- 答案：必须。
⑵ p2的第二个参数可以是任意合法范围的filedes值么？ -- 答案：可以，在Unix其取值区间为[0,255]。
另外感觉理解p2的一个好方法就是把fd看成一个结构体类型，就如上面图形中画的那样，我们不妨把之定义为：
struct fd_t {
int index;
filelistitem *ptr;
};
然后p2匹配index，修改ptr，完成p2操作。
在学习p2时总是碰到“重定向”一词，上图完成的就是一个“从标准输出到文件的重定向”，经过p2后进程A的任何目标为STDOUT_FILENO的I/O操作如printf等，其数据都将流入fd3所对应的文件中。下面是一个例子程序：
#define TESTSTR Hello p2\n
int main() {
int fd3;
fd3 = open(testp2.dat,0666）；
if (fd3 < 0) {
printf(open error\n);
exit(-1）；
}
if (p2(fd3,STDOUT_FILENO) < 0) {
printf(err in p2\n);
}
printf(TESTSTR);
return 0;
}
其结果就是你在testp2.dat中看到Hello p2。 CU上有这样一个帖子，就是如何在重定向后再恢复原来的状态？首先大家都能想到要保存重定向前的文件描述符。那么如何来保存呢，象下面这样行么？
int s_fd = STDOUT_FILENO;
int n_fd = p2(fd3,STDOUT_FILENO);
还是这样可以呢？
int s_fd = p(STDOUT_FILENO);
int n_fd = p2(fd3,STDOUT_FILENO);
这两种方法的区别到底在哪呢？答案是第二种方案才是正确的，分析如下：按照第一种方法，我们仅仅在表面上保存了相当于fd_t（按照我前面说的理解方法）中的index，而在调用p2之后，ptr所指向的文件表项由于计数值已为零而被关闭了，我们如果再调用p2(s_fd,fd3）就会出错（出错原因上面有解释）。而第二种方法我们首先做一下复制，复制后的状态如下图所示：
进程A的文件描述符表（after p)
------------
fd0 0 | p0
------------
fd1 1 | p1 -------------> 文件表1 ---------> vnode1
------------ /|
fd2 2 | p2 /
------------ /
fd3 3 | p3 -------------> 文件表2 ---------> vnode2
------------ /
s_fd 4 | p4 ------/
------------
... ...
... ...
------------
调用p2后状态为：
进程A的文件描述符表（after p2）
------------
fd0 0 | p0
------------
n_fd 1 | p1 ------------
------------ \
fd2 2 | p2 \
------------ _\|
fd3 3 | p3 -------------> 文件表2 ---------> vnode2
------------
s_fd 4 | p4 ------------->；文件表1 ---------> vnode1
------------
... ...
... ...
------------
p(fd）的语意是返回的新的文件描述符与fd共享一个文件表项。就如after p图中的s_fd和fd1共享文件表1一样。
确定第二个方案后重定向后的恢复就很容易了，只需调用p2(s_fd,n_fd）；即可。下面是一个完整的例子程序：
#define TESTSTR Hello p2\n
#define SIZEOFTESTSTR 11
int main() {
int fd3;
int s_fd;
int n_fd;
fd3 = open(testp2.dat,0666）；
if (fd3 < 0) {
printf(open error\n);
exit(-1）；
}
/* 复制标准输出描述符 */
s_fd = p(STDOUT_FILENO);
if (s_fd < 0) {
printf(err in p\n);
}
/* 重定向标准输出到文件 */
n_fd = p2(fd3,STDOUT_FILENO);
if (n_fd < 0) {
printf(err in p2\n);
}
write(STDOUT_FILENO,TESTSTR,SIZEOFTESTSTR); /* 写入testp2.dat中 */
/* 重定向恢复标准输出 */
if (p2(s_fd,n_fd) < 0) {
printf(err in p2\n);
}
write(STDOUT_FILENO,TESTSTR,SIZEOFTESTSTR); /* 输出到屏幕上 */
return 0;
}
注意这里我在输出数据的时候我是用了不带缓冲的write库函数，如果使用带缓冲区的printf，则最终结果为屏幕上输出两行Hello p2，而文件testp2.dat中为空，原因就是缓冲区作怪，由于最终的目标是屏幕，所以程序最后将缓冲区的内容都输出到屏幕。 由fork调用得到的子进程和父进程的相同文件描述符共享同一文件表项，如下图所示：
父进程A的文件描述符表
------------
fd0 0 | p0
------------
fd1 1 | p1 -------------> 文件表1 ---------> vnode1
------------ /|\
fd2 2 | p2 |
------------ |
|
子进程B的文件描述符表 |
------------ |
fd0 0 | p0 |
------------ |
fd1 1 | p1 ---------------------|
------------
fd2 2 | p2
------------
所以恰当的利用p2和p可以在父子进程之间建立一条“沟通的桥梁”。这里不详述。 灵活的利用p/p2可以给你带来很多强大的功能，花了一些时间总结出上面那么多，不知道自己理解的是否透彻，只能在以后的实践中慢慢探索了。