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dup和dup2函数

borey
 borey
发布于 2015/02/14 10:50
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    dup和dup2也是两个非常有用的调用,它们的作用都是用来复制一个文件的描述符。它们经常用来重定向进程的stdin、stdout和stderr。这两个函数的原形如下:

#include <unistd.h>  
int dup( int oldfd );  
int dup2( int oldfd, int targetfd );

dup()函数

    利用函数dup,我们可以复制一个描述符。传给该函数一个既有的描述符,它就会返回一个新的描述符,这个新的描述符是传给它的描述符的拷贝。这意味着,这两个描述符共享同一个数据结构。例如,如果我们对一个文件描述符执行lseek操作,得到的第一个文件的位置和第二个是一样的。下面是用来说明dup函数使用方法的代码片段:

int fd1, fd2;  
fd1=open("app_log", (O_RDWR | O_CREATE), 0644 );  
fd2 = dup( fd1 );

    需要注意的是,我们可以在调用fork之前建立一个描述符,这与调用dup建立描述符的效果是一样的,子进程也同样会收到一个复制出来的描述符。 

dup2()函数

    dup2函数跟dup函数相似,但dup2函数允许调用者规定一个有效描述符和目标描述符的id。dup2函数成功返回时,目标描述符(dup2函数的第二个参数)将变成源描述符(dup2函数的第一个参数)的复制品,换句话说,两个文件描述符现在都指向同一个文件,并且是函数第一个参数指向的文件。下面我们用一段代码加以说明:

int oldfd;  
oldfd = open("app_log", (O_RDWR | O_CREATE), 0644 );  
dup2( oldfd, 1 );  
close( oldfd );

    在本例中,我们打开了一个新文件,称为“app_log”,并收到一个文件描述符,该描述符叫做fd1。我们调用dup2函数,参数为oldfd和1,这会导致用我们新打开的文件描述符替换掉由1代表的文件描述符(即stdout,因为标准输出文件的id为1)。任何写到stdout的东西,现在都将改为写入名为“app_log”的文件中。需要注意的是,dup2函数在复制了oldfd之后,会立即将其关闭,但不会关掉新近打开的文件描述符,因为文件描述符1现在也指向它。 

例子

下面我们介绍一个更加深入的示例代码。回忆一下命令行管道,我们可以将ls –l命令的标准输出作为标准输入连接到wc –l命令。接下来,我们就用一个C程序来加以说明这个过程的实现。代码如下所示。 

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <unistd.h>  
int main()  
{  
    int pfds[2];  
    pipe(pfds);
    if ( fork() == 0 ) {  
        close(1);  
        dup2( pfds[1], 1 );  
        close( pfds[0] );  
        execlp( "ls", "ls", "-l", NULL );  
    } else {  
        close(0);  
        dup2( pfds[0], 0 );  
        close( pfds[1] );  
        execlp( "wc", "wc", "-l", NULL );  
    }  
    return 0;  
}

    在示例代码中,首先建立一个管道,然后将应用程序分成两个进程:一个子进程和一个父进程。接下来,在子进程中首先关闭stdout描述符,然后提供了ls –l命令功能,不过它不是写到stdout,而是写到我们建立的管道的输出端,这是通过dup2函数来完成重定向的。使用dup2 函数把stdout重定向到管道pfds[1]。之后,马上关掉管道的输入端。然后,使用execlp函数把子进程的映像替换为命令ls –l的进程映像,一旦该命令执行,它的任何输出都将发给管道的输入端。 

    现在来研究一下管道的接收端。从代码中可以看出,管道的接收端是由父进程来担当的。首先关闭stdin描述符,因为我们不会从机器的键盘等标准设备文件来接收数据的输入,而是从其它程序的输出中接收数据。然后,再一次用到dup2函数,让管道的输入端作为输入,这是通过让文件描述符0(即常规的stdin)重定向到pfds[0]实现的。关闭管道的stdout pfds[1],因为在这里用不到它。最后,使用 execlp函数把父进程的映像替换为命令wc -l的进程映像,命令wc -l把管道的内容作为它的输入。


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