C语言 dup2 / dup - 为什么我需要复制文件描述符

Question

我试图理解dup2和dup的用法。

从手册页：

描述

dup 和 dup2 创建文件描述符的副本 oldfd 。成功返回dup或dup2后，新旧描述符可以互换使用。它们共享锁、文件位置指针和标志;例如，如果通过对其中一个描述符使用 lseek 修改文件位置，则另一个描述符的位置也会更改。

但是，这两个描述符不共享 close-on-exec 标志。 dup对新描述符使用编号最低的未使用描述符。

dup2使newfd成为oldfd的副本，必要时首先关闭newfd。

返回值

dup 和 dup2 返回新的描述符，如果发生错误，则返回 -1(在这种情况下，errno设置正确(。

为什么需要该系统调用？复制文件描述符有什么用？如果我有文件描述符，我为什么要复制它？如果您能解释并给我一个例子，我将不胜感激，需要dup2/dup。

Answer 1

dup 系统调用复制现有的文件描述符，返回一个新的引用相同的基础 I/O 对象。

Dup 允许 shell 实现如下命令：

ls existing-file non-existing-file > tmp1  2>&1

2>&1 告诉 shell 为命令提供一个文件描述符 2，该描述符是描述符 1 的副本。(即stderr和stdout指向相同的FD(。
现在，在不存在的文件上调用ls的错误消息和现有文件上ls的正确输出显示在tmp1文件中。

以下示例代码在连接标准输入的情况下运行程序 wc到管道的读取端。

int p[2];
char *argv[2];
argv[0] = "wc";
argv[1] = 0;
pipe(p);
if(fork() == 0) {
    close(STDIN); //CHILD CLOSING stdin
    dup(p[STDIN]); // copies the fd of read end of pipe into its fd i.e 0 (STDIN)
    close(p[STDIN]);
    close(p[STDOUT]);
    exec("/bin/wc", argv);
} else {
    write(p[STDOUT], "hello worldn", 12);
    close(p[STDIN]);
    close(p[STDOUT]);
}

子将读取端 dup 到文件描述符 0 上，关闭文件 deP中的脚本和WC中的执行者。当 wc 从其标准输入读取时，它会从管。
这就是使用 dup 实现管道的方式，那么现在 dup 的一个用途你使用管道来构建其他东西，这就是系统调用的美妙之处，你使用已经存在的工具构建一个又一个的东西，这些工具反过来使用其他东西构建等等。最后，系统调用是你在内核中获得的最基本的工具

干杯:)

Answer 2

复制文件描述符的另一个原因是将其与 fdopen 一起使用。 fclose关闭传递给fdopen的文件描述符，因此，如果您不希望关闭原始文件描述符，则必须首先使用dup复制它。

Answer 3

dup 用于能够重定向进程的输出。

例如，如果要保存进程的输出，则复制输出 (fd=1(，将复制的 fd 重定向到文件，然后分叉并执行进程，当进程完成后，再次将保存的 fd 重定向到输出。

Answer 4

与 dup/dup2 相关的一些要点可以注意

dup/dup2 - 从技术上讲，目的是通过不同的句柄在单个进程中共享一个文件表条目。(如果我们要分叉，则默认情况下在子进程中复制描述符，并且文件表条目也被共享(。

这意味着我们可以使用 dup/dup2 函数为单个打开的文件表条目提供多个文件描述符，这些描述符可能具有不同的属性。

(虽然目前似乎只有FD_CLOEXEC标志是文件描述符的唯一属性(。

http://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Descriptor-Flags.html

dup(fd) is equivalent to fcntl(fd, F_DUPFD, 0);
dup2(fildes, fildes2); is equivalent to 
   close(fildes2);
   fcntl(fildes, F_DUPFD, fildes2);

差异是(最后一个(- 除了一些 errno 值 beteen dup2 和 fcntl关闭后跟 FCNTL 可能会引发竞争条件，因为涉及两个函数调用。

详细信息可从以下网址查看http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/009695399/functions/dup.html

使用示例 -

在 shell 中实现作业控制时的一个有趣示例，可以看到 dup/dup2 的使用。在下面的链接中

http://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Launching-Jobs.html#Launching-Jobs