在 Bash 脚本中，是否可以在“尚未使用的最低编号文件描述符”上打开文件？
我已经四处寻找如何做到这一点，但 Bash 似乎总是要求您指定数字，例如像这样：
exec 3< /path/to/a/file # Open file for reading on file descriptor 3.
相比之下，我希望能够做类似的事情
my_file_descriptor=$(open_r /path/to/a/file)
这将打开“文件”以读取尚未使用的最低编号文件描述符，并将该编号分配给变量“my_file_descriptor”。
【问题讨论】：
Apple Mac OS X 不是 Linux。我在 OS X 上看不到任何“/proc”文件系统。
我想一个答案是使用“zsh”，但我想要一个在“bash”中同时在 OS X（又名 BSD）和 Linux 上运行的脚本。所以，我在 2020 年，使用最新版本的 OS X，此时是 Catalina，我意识到苹果似乎早就放弃了对 Bash 的维护；显然赞成Zsh。
这是我在 Apple Mac OS X 或 Linux 上查找最低未使用文件描述符的多操作系统解决方案。我创建了一个完整的 Perl 脚本，并将其内嵌到 Shell 脚本中。一定有更好的方法，但现在，这对我有用。
lowest_unused_fd() {
# For "bash" version 4.1 and higher, and for "zsh", this entire function
# is replaced by the more modern operator "{fd}", used like this:
# exec {FD}>myFile.txt; echo "hello" >&$FD;
if [ $(uname) = 'Darwin' ] ; then
lsof -p $$ -a -d 0-32 | perl -an \
-e 'BEGIN { our @currentlyUsedFds; };' \
-e '(my $digits = $F[3]) =~ s/\D//g;' \
-e 'next if $digits eq "";' \
-e '$currentlyUsedFds[$digits] = $digits;' \
-e 'END { my $ix;
for( $ix=3; $ix <= $#currentlyUsedFds; $ix++) {
my $slotContents = $currentlyUsedFds[$ix];
if( !defined($slotContents) ) {
last;
}
}
print $ix;
}' ;
else
local FD=3
while [ -e /proc/$$/fd/$FD ]; do
FD=$((FD+1))
done
echo $FD
fi;
}
Perl 的 -an 选项告诉它 (-n) 运行一个隐含的 while() 循环，该循环逐行读取文件，并且 (-a) 自动将其拆分为一个单词数组，按照惯例, 被命名为@F。BEGIN 表示在 while() 循环之前要做什么，END 表示之后要做什么。while() 循环选择每行的字段 [3]，减少它到它的前导数字，这是一个端口号，并将其保存在当前正在使用的端口号数组中，因此不可用。END 块然后找到其插槽未被占用的最小整数。
更新：在完成所有这些之后，我实际上并没有在自己的代码中使用它。我意识到 KingPong 和 Bruno Bronsky 的回答要优雅得多。但是，我将保留此答案；对某人来说可能很有趣。
【讨论】：
我需要同时支持 Mac 上的 bash v3 和 Linux 上的 bash v4，而其他解决方案需要 bash v4 或 Linux，因此我想出了一个适用于两者的解决方案，使用 @987654321 @。
find_unused_fd() {
local max_fd=$(ulimit -n)
local used_fds=" $(/bin/ls -1 /dev/fd | sed 's/.*\///' | tr '\012\015' ' ') "
local i=0
while [[ $i -lt $max_fd ]]; do
if [[ ! $used_fds =~ " $i " ]]; then
echo "$i"
break
fi
(( i = i + 1 ))
done
}
例如复制标准输出，你可以这样做：
newfd=$(find_unused_fd)
eval "exec $newfd>&1"
【讨论】：
/bin/ls -1 /dev/fd | sed 's/.*\///' | sort -n | awk 'n<$1{exit}{n=$1+1}END{print n}'
我知道这个帖子已经过时了，但相信缺少最佳答案，并且对像我这样来这里寻找解决方案的其他人很有用。
Bash 和 Zsh 内置了查找未使用文件描述符的方法，而无需编写脚本。 （我没有发现破折号这样的东西，所以上面的答案可能仍然有用。）
注意：这会找到大于 10 的最低未使用文件描述符，而不是总体 最低。
$ man bash /^REDIRECTION (paragraph 2)
$ man zshmisc /^OPENING FILE DESCRIPTORS
示例适用于 bsh 和 zsh。
打开一个未使用的文件描述符，并将编号分配给 $FD：
$ exec {FD}>test.txt
$ echo line 1 >&$FD
$ echo line 2 >&$FD
$ cat test.txt
line 1
line 2
$ echo $FD
10 # this number will vary
完成后关闭文件描述符：
$ exec {FD}>&-
以下显示文件描述符现在已关闭：
$ echo line 3 >&$FD
bash: $FD: Bad file descriptor
zsh: 10: bad file descriptor
【讨论】：
flock 场景：( flock $FD; echo got the lock; ) {FD}> mylock
bash: exec: {FD}: not found
我修改了我原来的答案，现在有一个原始帖子的单行解决方案。
以下函数可以存在于全局文件或源脚本中（例如 ~/.bashrc）：
# Some error code mappings from errno.h
readonly EINVAL=22 # Invalid argument
readonly EMFILE=24 # Too many open files
# Finds the lowest available file descriptor, opens the specified file with the descriptor
# and sets the specified variable's value to the file descriptor. If no file descriptors
# are available the variable will receive the value -1 and the function will return EMFILE.
#
# Arguments:
# The file to open (must exist for read operations)
# The mode to use for opening the file (i.e. 'read', 'overwrite', 'append', 'rw'; default: 'read')
# The global variable to set with the file descriptor (must be a valid variable name)
function openNextFd {
if [ $# -lt 1 ]; then
echo "${FUNCNAME[0]} requires a path to the file you wish to open" >&2
return $EINVAL
fi
local file="$1"
local mode="$2"
local var="$3"
# Validate the file path and accessibility
if [[ "${mode:='read'}" == 'read' ]]; then
if ! [ -r "$file" ]; then
echo "\"$file\" does not exist; cannot open it for read access" >&2
return $EINVAL
fi
elif [[ !(-w "$file") && ((-e "$file") || !(-d $(dirname "$file"))) ]]; then
echo "Either \"$file\" is not writable (and exists) or the path is invalid" >&2
return $EINVAL
fi
# Translate mode into its redirector (this layer of indirection prevents executing arbitrary code in the eval below)
case "$mode" in
'read')
mode='<'
;;
'overwrite')
mode='>'
;;
'append')
mode='>>'
;;
'rw')
mode='<>'
;;
*)
echo "${FUNCNAME[0]} does not support the specified file access mode \"$mode\"" >&2
return $EINVAL
;;
esac
# Validate the variable name
if ! [[ "$var" =~ [a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]* ]]; then
echo "Invalid variable name \"$var\" passed to ${FUNCNAME[0]}" >&2
return $EINVAL
fi
# we'll start with 3 since 0..2 are mapped to standard in, out, and error respectively
local fd=3
# we'll get the upperbound from bash's ulimit
local fd_MAX=$(ulimit -n)
while [[ $fd -le $fd_MAX && -e /proc/$$/fd/$fd ]]; do
((++fd))
done
if [ $fd -gt $fd_MAX ]; then
echo "Could not find available file descriptor" >&2
$fd=-1
success=$EMFILE
else
eval "exec ${fd}${mode} \"$file\""
local success=$?
if ! [ $success ]; then
echo "Could not open \"$file\" in \"$mode\" mode; error: $success" >&2
fd=-1
fi
fi
eval "$var=$fd"
return $success;
}
可以使用上述函数如下打开文件进行输入和输出：
openNextFd "path/to/some/file" "read" "inputfile"
# opens 'path/to/some/file' for read access and stores
# the descriptor in 'inputfile'
openNextFd "path/to/other/file" "overwrite" "log"
# truncates 'path/to/other/file', opens it in write mode, and
# stores the descriptor in 'log'
然后像往常一样使用前面的描述符来读取和写入数据：
read -u $inputFile data
echo "input file contains data \"$data\"" >&$log
【讨论】：
在 2011 年 11 月 29 日 Basile Starynkevitch 对这个问题的回答中，他写道：
如果是在Linux上，你可以随时读取/proc/self/fd/目录来找出使用的文件描述符。
在阅读 fd 目录的基础上做了几个实验，我得到了以下代码，作为我正在寻找的“最接近的匹配”。我正在寻找的实际上是一个 bash 单线，比如
my_file_descriptor=$(open_r /path/to/a/file)
它会找到最低的、未使用的文件描述符AND打开它上面的文件AND将它分配给变量。如下代码所示，通过引入函数“lowest_unused_fd”，我至少得到了一个“双线”(FD=$(lowest_unused_fd)后跟 eval "exec $FD找到未使用的文件描述符，一步打开上面的文件。另请注意，为了能够将 find 步骤放入函数（“lowest_unused_fd”）并将其标准输出分配给 FD，我必须使用“/proc/$$/fd”而不是“/proc/self/fd”（在 Basile Starynkevitch 的建议中），因为 bash 为函数的执行生成了一个子 shell。
#!/bin/bash
lowest_unused_fd () {
local FD=0
while [ -e /proc/$$/fd/$FD ]; do
FD=$((FD+1))
done
echo $FD
}
FILENAME="/path/to/file"
# Find the lowest, unused file descriptor
#+ and assign it to FD.
FD=$(lowest_unused_fd)
# Open the file on file descriptor FD.
if ! eval "exec $FD<$FILENAME"; then
exit 1
fi
# Read all lines from FD.
while read -u $FD a_line; do
echo "Read \"$a_line\"."
done
# Close FD.
eval "exec $FD<&-"
【讨论】：
如果是在Linux上，你可以随时读取/proc/self/fd/目录来找出使用的文件描述符。
【讨论】：
/dev/fd。例如，请参阅我的答案。