APUE读书笔记（三）函数dup和函数fcntl

最新推荐文章于 2024-06-20 10:27:02 发布

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文章目录

1 函数dup
2 函数fcntl
3 可以用fcntl函数实现dup函数

1 函数dup

函数dup和dup2都是用来复制一个现有的文件描述符，并和复制的对象共享已打开的文件。
在这里插入图片描述

1.1 dup函数原型

#include<unistd.h>
int dup(int fd);
int dup2(int fd,int fd2);

1.2 参数说明

fd:文件描述符
fd2：指定新描述符的值

1.3 返回值

若成功，返回新的文件描述符；若出错，返回-1。
由dup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数值。如上图中，fd(1)指向一个文件，利用fd复制fd为1的文件描述符，此时返回当前可用文件描述符最小数值3，这两个fd共享同一个文件。
对于dup2，可以用fd2参数指定新描述符的值。如果fd2已经打开，则先将其关闭。如若fd等于fd2，则dup2返回fd2，而不关闭它。

1.4 示例

下面程序打开一个文件1.txt，其文件描述符为fd，利用dup函数复制fd至fd2，此时从标准输入读取数据并写入至fd2指向的文件，也即fd所指向的文件"1.txt"。

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<stdlib.h>

int main(int argc,char* argv[]){
        int fd;
        char buf[6];
        fd=open("../data/1.txt",O_RDWR|O_APPEND); //以追加方式打开
        if(fd<0)
                printf("open error!");
        int fd_dup=dup(fd);
        read(STDIN_FILENO,buf,5); //从标准输入写5个字节的数据到buf中
        write(fd_dup,buf,5); //将buf中的数据写入1.txt末尾

        close(fd);
        close(fd_dup);

        exit(0);
}

2 函数fcntl

2.1 fcntl函数原型

#include<fcntl.h>
int fcntl(int fd,int cmd,... /* int arg* /);

2.2 参数说明

fd:文件描述符
第3个参数：一般是一个整数，但是在说明记录锁时，第3个参数则是指向一个结构的指针
cmd：指定该函数的功能，facntl依赖cmd参数，有以下5种功能：

复制一个已有的描述符(cmd=F_DUPFD或F_DUPFD_CLOEXEC)
获取/设置文件描述符标志(cmd=F_GETFD或F_SETFD)
获取/设置文件状态标志(cmd=F_GETFL或F_SETFL)
获取/设置异步I/O所有权(cmd=F_GETOWN或F_SETOWN)
获取/设置记录锁(cmd=F_GETLK、F_SETLK或F_SETLKW)

我们在这儿说明这11中cmd的前8种，后3种与记录锁有关。

cmd	功能
F_DUPFD	复制文件描述符fd。新文件描述符作为函数值返回。它是尚未打开的各描述符中大于或等于第3个参数值(取为整型值)中各值的最小值。
F_DUPFD_CLOEXEC	复制文件描述符，设置与新描述符关联的FD_CLOEXEC文件描述符标志的值，返回新文件描述符
F_GETFD	对应于fd的文件描述符标志作为函数值返回。当前指定义了一个文件描述符标志FD_CLOEXEC
F_SETFD	对应于fd设置文件描述符标志。新标志值按第3个参数设置(取为整型值)
F_GETFL	对应于fd的文件状态标志作为函数返回，比如O_RDONLY、O_SYNC等。遗憾的是，5个访问方式标志(O_RDONLY、O_WRONLY、O_RDWR、O_EXEC、以及O_SEARCH)并不各占1位。因此首先必须用屏蔽字O_ACCMODE取得访问方式位，然后将结果与这5个值中的每一个相比较
F_SETFL	将文件状态标志设置为第3个参数的值(取为整型值)。可以更改的几个标志是:O_APPEND、O_NONBLOCK、O_SYNC、O_DSYNC、O_RSYNC、O_FSYNC和O_ASYNC
F_GETOWN	获取当前接收SIGIO和SIGURG信号的进程ID或进程组ID。
F_SETOWN	设置接收SIGIO和SIGURG信号的进程ID或进程组ID。正的arg指定一个进程ID,负的arg表示等于绝对值的一个进程组ID。

2.3 返回值

若成功，则依赖于上述的cmd；若出错，返回-1。

2.4 示例

下面程序是将当前具有访问权限O_RDWR的文件修改成具有O_RDWR|O_NONBLOCK的权限，要记住，只有在当前进程中有效，如果进程退出，此文件的访问权限依旧是O_RDWR

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/stat.h>

int main(int argc,char* argv[]){
        int fd,val;
        if(fd = open("../data/1.txt",O_RDONLY)<0) //以只读方式打开一个文件
               printf("open or create file error!");
        if((val=fcntl(fd,F_GETFL,0))<0)
                printf("fcntl error for fd %d",fd);
        switch (val & O_ACCMODE) //宏O_ACCMODE作为一个掩码与文件状态作AND位运算，产生一个表示文件访问模式的值
        {
                case O_RDONLY:
                        printf("read only");
                        break;
                case O_WRONLY:
                        printf("write only");
                        break;
                case O_RDWR:
                        printf("read write");
                        break;
                default:
                        printf("unknown access mode");
                        break;
        }
        if(val & O_APPEND)
                printf(",append");
        if(val & O_NONBLOCK)
                printf(",nonbloking");
        if(val & O_SYNC)
                printf(",synchronous writes");
#if !defined(_POSIX_C_SOURCE) && defined(O_FSYNC) && (O_FSYNC != O_SYNC)
        if(val & O_FSYNC)
                printf(",synchronous writes");
#endif
        putchar('\n');
        
//下面修改文件权限为O_RDWR|O_NONBLOCK
        int flags=O_NONBLOCK;
        val|=flags;
        if(fcntl(fd,F_SETFL,val)<0) //更改文件访问权限为O_RDONLY|O_NONBLOCK
                printf("fcntl error for fd %d",fd);
        if((val=fcntl(fd,F_GETFL,0))<0)
                printf("fcntl error for fd %d",fd);

        switch (val & O_ACCMODE) //宏O_ACCMODE作为一个掩码与文件状态作AND位运算，产生一个表示文件访问模式的值
        {
                case O_RDONLY:
                        printf("read only");
                        break;
                case O_WRONLY:
                        printf("write only");
                        break;
                case O_RDWR:
                        printf("read write");
                        break;
                default:
                        printf("unknown access mode");
                        break;
        }

        if(val & O_APPEND)
                printf(",append");
        if(val & O_SYNC)
                printf(",synchronous writes");
        if(val & O_NONBLOCK)
                printf(",nonblocking");
        putchar('\n');
        close(fd);
        exit(0);
}