C语言及shell描述符重定向

1. dup 和dup2函数

作用：用来复制文件描述符，经常用来重定向进程的stdin、stdout和stderr。

编程中经常会遇到讲标准输出重定向的情况，这可以使用dup2函数来实现，man手册函数定义如下：

DUP(2)                      BSD System Calls Manual   DUP(2)
 
NAME
    dup, dup2 -- duplicate an existing file descriptor
 
SYNOPSIS
    #include 
 
    int
    dup(int fildes);
 
    int
    dup2(int fildes, int fildes2);

tips:

使用dup2可以讲fildes2描述符重定向到fildes，当fildes2 打开时，会先关闭fildes2

example:

#include
#include
#include
int main()
{
    int fd = open("/tmp/log", O_RDWR| O_CREAT, S_IRWXU | S_IRWXG | S_IROTH);
    if(fd < 0)
    {
        printf("open log filefailed\n");
        return 0;
    }
    printf("open log file successed, fd =%d\n", fd);
 
    int org_stdout = dup(STDOUT_FILENO);//save stdout
 
    dup2(fd, STDOUT_FILENO);  //use ~/log as stdout
    printf("hello\n");
    close(fd);
 
    dup2(org_stdout, STDOUT_FILENO); //restore stdout
    printf("hello\n");

    return 0;
}

编译运行后，可以看到hello字符串一个输出到屏幕上，一个输出到／tmp/log文件

 

2. shell重定向

shell中可以使用<,>,<<,>>来重定向标准输入输出，也可以使用exec来操作：

exec命令：常用来替代当前 shell 并重新启动一个 shell，换句话说，并没有启动子shell。使用这一命令时任何现有环境都将会被清除。 exec在对文件描述符进行操作的时候，也只有在这时，exec不会覆盖你当前的 shell 环境。

常用重定向

cmd&n 使用系统调用 dup (2) 复制文件描述符 n 并把结果用作标准输出

&-关闭标准输出

n&-表示将 n 号输出关闭

上述所有形式都可以前导一个数字，此时建立的文件描述符由这个数字指定而不是缺省的 0 或1。如：

...2>file 运行一个命令并把错误输出(文件描述符2)定向到 file。

...2>&1 运行一个命令并把它的标准输出和输出合并。(严格的说是通过复制文件描述符 1 来建立文件描述符 2 ，但效果通常是合并了两个流。)

我们对 2>&1详细说明一下 ：

2>&1也就是 FD2＝FD1，这里并不是说FD2 的值等于FD1的值，因为 > 是改变送出的数据信道，也就是说把 FD2 的 “数据输出通道”改为 FD1 的 “数据输出通道”。

如果仅仅这样，这个改变好像没有什么作用，因为 FD2 的默认输出和 FD1 的默认输出本来都是 monitor，一样的！但是，当 FD1 是其他文件，甚至是其他 FD 时，这个就具有特殊的用途了。请大家务必理解这一点。

恢复

如果 stdin, stdout, stderr 进行了重定向或关闭, 但没有保存原来的 FD, 可以将其恢复到 default 状态吗?

如果关闭了stdin，因为会导致退出，那肯定不能恢复。

如果重定向或关闭 stdout和stderr其中之一，可以恢复，因为他们默认均是送往monitor（但不知会否有其他影响）。

如恢复重定向或关闭的 stdout： exec1>&2 ，恢复重定向或关闭的stderr：exec 2>&1。

如果stdout和stderr全部都关闭了，又没有保存原来的FD，可以用：exec1>/dev/tty 恢复。

cmd>a 2>a 和 cmd >a 2>&1 为什么不同？

cmd>a 2>a ：stdout和stderr都直接送往文件 a ，a文件会被打开两遍，由此导致stdout和stderr互相覆盖。

cmd>a 2>&1 ：stdout直接送往文件a ，stderr是继承了FD1的管道之后，再被送往文件a 。a文件只被打开一遍，就是FD1将其打开。

Example:

exec1>outfilename # 打开文件outfilename作为stdout
exec2>errfilename # 打开文件errfilename作为 stderr
exec1&-          #关闭FD1
exec5>&-         #关闭 FD5
 
exec4<&1         #备份当前stdout至FD4
exec1>1.txt       # stdout重定向至1.txt
exec1<&4         #恢复stdout
exec4>&-         #关闭 FD4

2中参考链接：http://xstarcd.github.io/wiki/shell/exec_redirect.html