文件描述符的複製：dup()和dup2()

dup() 和 dup2() 是兩個非常有用的系統調用，都是用來複制一個文件的描述符，使新的文件描述符也標識舊的文件描述符所標識的文件。

這個過程類似於現實生活中的配鑰匙，鑰匙相當於文件描述符，鎖相當於文件，本來一個鑰匙開一把鎖，相當於，一個文件描述符對應一個文件，現在，我們去配鑰匙，通過舊的鑰匙複製了一把新的鑰匙，這樣的話，舊的鑰匙和新的鑰匙都能開啓這把鎖。對比於 dup(), dup2() 也一樣，通過原來的文件描述符複製出一個新的文件描述符，這樣的話，原來的文件描述符和新的文件描述符都指向同一個文件，我們操作這兩個文件描述符的任何一個，都能操作它所對應的文件。

所需頭文件：

#include <unistd.h>

int dup(int oldfd);

功能：

通過 oldfd 複製出一個新的文件描述符，新的文件描述符是調用進程文件描述符表中最小可用的文件描述符，最終 oldfd 和新的文件描述符都指向同一個文件。

參數：

oldfd: 需要複製的文件描述符 oldfd

返回值：

成功：新文件描述符

失敗：-1

下面的例子爲，打開一個文件，複製文件描述符，通過 2 個描述符分別對文件進行寫操作：

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

int main(int argc, char *argv[])
{
    int fd1;
    int fd2;

    // 打開文件
    fd1 = open("1.txt", O_CREAT|O_WRONLY, 0666);
    if (fd1 < 0){
        perror("open");
        exit(-1);
    }
    printf("fd1 ============== %d\n", fd1);

    // 通過 fd1 複製出 fd2, 最終 fd1, fd2 都指向 1.txt
    fd2 = dup(fd1);
    printf("fd2 ============== %d\n", fd2);

    char *buf1 = "this is a test for fd1\n";
    // 操作 fd1 文件描述符
    write(fd1, buf1, strlen(buf1));

    char *buf2 = "this is a test for fd2\n";
    // 操作 fd2 文件描述符
    write(fd2, buf2, strlen(buf2));

    // 關閉文件描述符，兩個都得關
    close(fd1);
    close(fd2);

    return 0;
}

運行結果如下：

通過上面的運行結果得知，dup() 後複製的新文件描述符是系統自動分配的最小可用的文件描述符。

接下來，我們再寫一個例子，把本來通過 printf() 顯示到屏幕上的內容，不顯示在屏幕上，而讓這些內容寫入一個文件裏：

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

int main(int argc, char *argv[])
{
    int fd1;
    int fd2;

    // 打開文件
    fd1 = open("1.txt", O_CREAT|O_WRONLY, 0666);
    if (fd1 < 0){
        perror("open");
        exit(-1);
    }
    printf("fd1 ============== %d\n", fd1);

    // 1 本來指向標準輸出設備（如，顯示屏）
    // 把 1 文件描述符關閉，就是說 1 不再指向標準輸出設備
    // 這樣的話，1 文件描述符就空閒了，它就成爲最小可用的文件描述符
    close(1);

    // 通過 fd1 複製出 fd2, 最終 fd1, fd2 都指向 “1.txt”
    // 系統會給 fd2 分配一個最小可用的文件描述符 1，即 fd2 = 1
    fd2 = dup(fd1);

    // 下面這句話的內容不會打印到屏幕上，而會寫到文件 “1.txt” 裏
    // printf()是標準庫函數，最終還是會調用系統調用函數write()
    // 相當於這樣，write(1，)，往 1 文件描述符寫內容，
    // 默認的情況下, 1 文件描述符指向標準輸出設備（如，顯示屏）
    // 所以， printf()的內容先顯示到屏幕上
    // 但是現在 1 文件描述符指向文件 “1.txt”
    // 所以，printf()的內容會寫入文件 “1.txt”
    printf("fd2 ============== %d\n", fd2);

    close(fd1);
    close(fd2);

    return 0;
}

運行結果如下：

接下來，我們繼續一起學習 dup2() 的用法，功能和 dup() 完全一樣，但是 dup2() 複製出來的新文件描述符可以指定任意一個合法的數字。

int dup2(int oldfd, int newfd);

功能：

通過 oldfd 複製出一個新的文件描述符 newfd，如果成功，newfd 和函數返回值是同一個返回值，最終 oldfd 和新的文件描述符 newfd 都指向同一個文件。

參數：

oldfd: 需要複製的文件描述符

newfd: 新的文件描述符，這個描述符可以人爲指定一個合法數字（0-1023），如果指定的數子已經被佔用（和某個文件有關聯），此函數會自動關閉 close() 斷開這個數字和某個文件的關聯，再來使用這個合法數字。

返回值：

成功：返回 newfd

失敗：返回 -1

接着，我們將上面的例子改爲用 dup2() 來實現：

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

int main(int argc, char *argv[])
{
    int fd1;
    int fd2;

    // 打開文件
    fd1 = open("1.txt", O_CREAT|O_WRONLY, 0666);
    if (fd1 < 0){
        perror("open");
        exit(-1);
    }
    printf("fd1 ============== %d\n", fd1);

    // 通過 fd1 複製出 fd2, 最終 fd1, fd2 都指向 “1.txt”
    // 指定 fd2 的值爲 1，1 原來指向標準輸出設備，先 close()，再複製
    fd2 = dup2(fd1, 1);

    // 下面這句話的內容不會打印到屏幕上，而會寫到文件 “1.txt” 裏
    // printf()是標準庫函數，最終還是會調用系統調用函數write()
    // 相當於這樣，write(1，)，往 1 文件描述符寫內容，
    // 默認的情況下, 1 文件描述符指向標準輸出設備（如，顯示屏）
    // 所以， printf()的內容先顯示到屏幕上
    // 但是現在 1 文件描述符指向文件 “1.txt”
    // 所以，printf()的內容會寫入文件 “1.txt”
    printf("fd2 ============== %d\n", fd2);

    close(fd1);
    close(fd2);

    return 0;
}

運行結果如下：

轉載於http://blog.csdn.net/tennysonsky/article/details/45870459