重定向编程 dup和dup2函数

重定向编程 dup和dup2函数

   函数dup和dup2提供了复制文件描述符的功能。他们通常用于stdin,stdout或进程的stderr的重定向。一般来说，普通输出函数（如：printf），默认是将某信息写入到文件描述符为1的文件中，普通输入函数都默认从文件描述符为0的文件中读取数据。因此重定向操作实际上是关闭某个标准输入输出设备（文件描述符为0、1、2），而将另一个打开的普通文件的文件描述符设置为0、1、2.
   输入重定向：关闭标准输入设备，打开（或复制）某普通文件，使其文件描述符为0.
   输出重定向：关闭标准输出设备，打开（或复制）某普通文件，使其文件描述符为1.
   错误输出重定向：关闭标准错误输入设备，打开（或复制）某普通文件，使其文件描述符为2.

1.dup函数

头文件：#include
定义函数：
    int dup(int oldfd);
函数说明：
    函数dup 允许你复制一个oldfd文件描述符。存入一个已存在的文件描述符，它就会返回一个与该描述符“相同”的新的文件描述符。即这两个描述符共享相同的内部结构，共享所有的锁定，读写位置和各项权限或flags等等。例如：对一个文件描述符进行了lseek操作，另一个文件描述符的读写位置也会随之改变。不过，文件描述符之间并不共享close-on-exec flags.

    返回值：如成功则返回新的文件描述符，否则出错返回-1.注意：由dup函数返回的新文件描述符一定是当前可用文件描述符中的最小值。

EBADF:参数fd非有效的文件描述符，或该文件已关闭。
   假设进程执行了：newfd = dup(1);
当此函数执行时，假定下一个可用的文件描述符是3.因为两个描述符指向同一个文件表项，所以他们共享同一文件状态标志以及同一当前文件偏移量。如图1所示。

 
                   图1 复制文件描述符的内核数据结构

例子1：复制文件描述符，并向文件写数据.

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

void main()
{
        int fd,newfd;
        char *bufFD="Advanced Programming! write by fd\n";
        char *bufNewFD="Advanced Programming! write by NewFD\n";
        fd = open("test.txt",O_RDWR|O_CREAT,0644);
        if(fd==-1)
        {
                printf("open file error%m\n");
                exit(-1);
        }

        //开始复制了
        newfd = dup(fd);
        //使用fd写
        write(fd,bufFD,strlen(bufFD));
        close(fd);

        //使用newfd写
        write(newfd,bufNewFD,strlen(bufNewFD));

        if(close(newfd)==-1)
        {
                printf("close error\n");
        }
        exit(0);
}

输出：
查看test.txt文件，里面有两段字符串：
：Advanced Programming! write by fd
：Advanced Programming! write by newfd
    可以看出，对fd或newfd进行读写操作时对同一个文件操作，而且还可以看到fd关闭后，对newfd没有影响，使用newfd还可以操作打开的文件。

2.dup2函数

头文件：#include
定义函数：int dup2(int oldfd, int newfd);
函数说明：
    dup2用来复制参数oldfd所指的文件描述符，并将oldfd拷贝到参数newfd后一起返回。若参数newfd为一个打开的文件描述符，则newfd所指的文件会先被关闭，若newfd等于oldfd，则返回newfd,而不关闭newfd所指的文件。dup2所复制的文件描述符与原来的文件描述符共享各种文件状态。共享所有的锁定，读写位置和各项权限或flags等等.
    返回值：如成功则返回新的文件描述符，否则出错返回-1. 注意：由dup2函数返回的新文件描述符一定是当前可用文件描述符中的最小值。
newfd和oldfd具有的共同点：
  （1）相同的打开文件（管道）。
  （2）相同的文件指针，即两个文件共享一个文件指针。
  （3）相同的访问模式。读取、写入。
  （4）相同的文件状态标识。
错误代码：
    EBADF:参数fd非有效的文件描述符，或该文件已关闭。
例子2:将标准输出重定向到目标文件test.txt

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

void main()
{
        int fd;
        int refd;
        char *buf="Advanced Programming!\n";
        fd = open("test.txt",O_RDWR|O_CREAT,0644);
        if(fd==-1)
        {
                printf("open file error:%m\n");
                exit(-1);
        }
        refd = dup2(fd,fileno(stdout));
        if(refd==-1)
        {
                printf("redirect standard out error:%m\n");
                exit(-1);
        }

        //写数据，本应该写入到stdout的信息重定向而写入到目标文件中（test.txt）
        printf("dup2的返回值：%d\n",refd);
        write(fileno(stdout),buf,strlen(buf));
        close(fd);
        exit(0);
}

输出：
查看test.txt文件，可以看到以下内容
：Advanced Programming!
：dup2的返回值：1
    printf("dup2的返回值：%d\n",refd);write(fileno(stdout),buf,strlen(buf));
    写数据，本应该写入到stdout的信息，但是标准输出已经重定向到目标文件中，故向标准输出写的数据将会写到目标文件中。读者看以尝试输出fd的前后的值？