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1.文件描述符fd

1.1 0 & 1 & 2

1.2文件描述符的分配规则

2.重定向

2.1原理

2.2使用dup2系统调用

1.文件描述符fd

1.1 0 & 1 & 2

Linux进程默认情况下会有3个缺省打开的文件描述符，分别是标准输入0，标准输出1，标准错误2.

0，1，2对应的物理设备一般是：键盘，显示器，显示器。

当我们打开文件时，操作系统在内存中要创建相应的数据结构来描述目标文件，于是就有了file结构体。表示一个已经打开的文件对象。而进程执行open系统调用，所以必须让进程和文件关联起来。每个进程都有一个指针*files，指向一张表files_struct,该表最重要的部分就是包含一个指针数组，每个元素都是一个指向打开文件的指针！所以，本质上，文件描述符就是该数组的下标。所以，只要拿着文件描述符，就可以找到对应的文件

1.2文件描述符的分配规则

#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>int main(){int fd = open("myfile",O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC,0664);if(fd < 0){perror("open");return 1;}printf("fd: %d\n", fd);close(fd);return 0;}

输出发现,fd:3

关闭0或者2，再看

#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>int main(){close(0);//close(2);int fd = open("myfile",O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC,0664);if(fd < 0){perror("open");return 1;}printf("fd: %d\n", fd);close(fd);return 0;}

发现是结果是： fd: 0 或者 fd 2 ，文件描述符的分配规则：在files_struct数组当中，找到当前没有被使用的最小的一个下标，作为新的文件描述符

2.重定向

2.1原理

将原本要写入A文件的数据，在并不改变程序逻辑的情况下，写入到B文件中。

常见的重定向有：

> 清空重定向（清空要写入文件的原有内容，将数据写入到该文件中）

>> 追加重定向 （将数据追加写入到要写入文件的后面）

例：./main >/dev/null 2>&1 ——标准输出重定向到null文件，然后把标准错误重定向到标准输出

本质原理：

就是将一个描述符所对应位置的文件描述信息地址，给替换成另一个文件的描述地址，这就实现了，在不做其他逻辑改变的情况下，改变了所操作的文件

2.2使用dup2系统调用

int dup2(int oldfd, int newfd);

让newfd对应的位置，保存oldfd对应位置的信息，让new和old都指向old所代表的文件，相当于new重定向到old。

如果newfd本身代表一个已经打开的文件，则重定向前，会把对应文件关闭释放

实例：

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <fcntl.h>int main(){int fd=open("./byte",O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC,0664);if(fd<0){perror("open error");return -1;}dup2(fd,1);//将标准输出重定向到byte这个文件char buf[1024]={0};ssize_t ret=read(0,buf,1023);//从标准输入读取数据if(ret<0){perror("read error");return -1;}printf("%s\n",buf);//将读取到的数据输出fflush(stdout);//刷新标准输出缓冲区return 0;}

从上图可以看出，原本应该输出到显示器的数据，输入到了byte文件中，这就实现了将标准输出重定向到byte文件。