在另一个进程完成后如何删除文件？答案

【问题标题】：How can I delete a file after another process finishes with it?在另一个进程完成后如何删除文件？
【发布时间】：2013-12-03 14:08:13
【问题描述】：

我想打开内存中的数据。我在 ubuntu 上创建了一个临时文件并 fork xdg-open 以使用标准应用程序打开一个文件。我想在程序关闭后删除临时文件。问题是xdg-open 本身会打开另一个进程并立即退出。因此，我不知道是什么进程打开了文件。我尝试使用flock 获得排他锁，并在等待20 srcs 后尝试unlink 文件（以确保其他进程首先打开文件），调用成功并且打开的程序简单地关闭文件。我想等到程序关闭后再删除文件。有谁知道如何做到这一点？

【问题讨论】：

也许创建一个冗余的文件指针数组，fork 在打开文件时会更新到该数组？
原则上您可以立即删除（取消链接）该文件。从逻辑的角度来看，这将“删除”文件，但只要其他程序打开物理存储，它就会一直存在。其他进程尝试做的任何事情仍然有效。当另一个进程关闭文件并退出时，它什么都没有了。
@Damon 是的，正如我提到的，我尝试过，但它会导致应用程序关闭文件。
你是如何运行 xdg-open 的？ systemexec?
@Duck fork -> execvp

标签： c++ c linux ubuntu

【解决方案1】：

当xdg-open不依赖后缀时，可以使用

fd = open(filename, O_RDONLY|O_CLOEXEC);
unlink(filename);

system("xdg-open /proc/%u/fd/%u", getpid(), fd); /* pseudo-code! system is not printf() like! */

close(fd);

【讨论】：

如果xdg-open（或它调用来打开文件的二进制文件）在子进程中分叉执行实际应用程序，并自行退出，则system()调用可以返回，并且描述符关闭（因此消失）在实际应用程序有机会尝试打开它之前。取决于xdg-open 的实现方式——它通常是一个执行依赖于桌面环境的二进制文件的脚本——这可能有效，也可能无效。

【解决方案2】：

您可以使用 inotify (see man 7 inotify) 或文件租约 (see man 2 fcntl, Leases section) 来检测其他进程何时打开和关闭文件（使用 inotify），或者确定文件是否被其他进程打开（文件租约）。

核心问题是xdg-open 通常是一个脚本，它检查环境（可能还有目标文件），然后执行一个二进制文件（反过来可能检查目标文件并执行另一个二进制文件），并且有可能这里的一个或多个阶段分叉并立即退出，客户端进程继续执行链。

这意味着system()返回的时间点基本上是无关紧要的。目标文件此时可能已被最终应用程序打开，也可能未打开；我们只是不知道，也无法知道。

一种选择是创建一个单独的进程组 (session)，并监视会话，只要进程组存在就保留原始文件。但是，这假设xdg-open 链中的任何脚本或二进制文件都没有创建自己的会话。（我不知道他们是否这样做，有很多不同的实现——每个桌面环境都使用自己的二进制文件，xdg-open 是围绕它们的兼容性包装器。）

实际上，这意味着将system() 替换为您自己的实现，使用fork()、setsid()、exec*()、waitpid() 和waitid()；循环中的最后一个，短暂睡眠以检测进程组中何时没有更多进程。

另一种选择是执行命令，然后（派生一个子进程）等待一段特定的时间——也就是说，只要普通用户可以容忍等待文件开始加载；几秒钟，换句话说——，然后开始检查文件是否仍在使用中。文件不再使用后，可以取消链接。

使用inotify()，您可以在执行xdg-open 命令之前分配监视，然后监视打开和关闭。因为xdg-open 可能会检查目标文件以选择应用程序，所以您不能假设第一次关闭是最终关闭；您还需要等待上面提到的特定时间，以确保应用程序开放链已经完成。那么，如果关闭次数与打开次数一样多，则可以取消链接文件。否则，您将等待剩余的关闭，并在最后一个关闭后取消链接。

使用file leases，方法稍微简单一些，但也比较局限。您只能获得用户自己拥有的普通文件的文件租约。只有当文件没有被任何进程（包括同一进程的其他描述符）打开以进行写入时，您才能获得读取租约。只有当文件根本没有被任何进程打开（包括同一进程的其他文件描述符）时，您才能获得写租约。当您持有租约时，任何其他打开文件的进程（如果您持有写租约）或尝试修改它（如果您持有读或写租约）将导致SIGIO 信号（默认情况下，您可以将其更改为实时信号）发送给租赁持有人。它最多有/proc/sys/fs/lease-break-time秒来降级或释放租约，直到内核强行破坏它；在此期间，打开器/文件修饰符将被 open()/truncate() 调用阻止。

在执行xdg-open 之前，您可以尝试获取文件的写租约。如果成功，您就知道这是它唯一打开的文件描述符。调用xdg-open 后，当文件打开（或由其中一个二进制文件检查）时，租约将被破坏；您可以在通话前简单地释放租约以避免麻烦。从执行xdg-open 开始经过适当的秒数（人类等待应用程序开始打开文件的时间）后，您开始定期检查文件是否仍被其他进程打开通过尝试获得写租约。如果写入租约成功，并且从您启动 xdg-open 开始已经过去了足够的时间，那么您知道“人类用户”会变得太沮丧而无法再等待打开文件，或者应用程序已经已关闭文件，因此可以取消链接。

以上所有因素都可以结合起来，让你随心所欲，但就我个人而言，我相信建模人类行为的方法是最稳健的。我个人会让时间限制（和写入租约尝试间隔）很容易配置，分别有 10 秒和 1 秒的默认值。

最后，如果资源使用是一个问题，那么我建议编写一个单独的辅助二进制文件来为您管理它。基本上，不是运行xdg-open [OPTIONS] FILENAME，而是运行/usr/lib/myapp/open DELAY INTERVAL [OPTIONS] FILENAME。 /usr/lib/myapp/open 二进制分叉并立即退出。子进程既执行xdg-open，又执行上述过程以等待文件可以被取消链接。每个/usr/lib/myapp/open 二进制文件都需要很少的数据（最小的驻留集大小）和资源（它们大多处于休眠状态），因此即使在内存中拥有几十个它们也不会显着消耗即使在嵌入式 Linux 机器上。

如果有兴趣，我可以在此处添加 /usr/lib/myapp/open 的示例 C 实现。（让我知道这三种方法中哪一种最有趣——进程组监控、inotify 或文件租约。）

【讨论】：