检查文件指针是否指向有效文件的快速方法

Question

我正在寻找快速（针对性能关键代码）、安全且跨平台的方法来检查 FILE* 是否实际上在之前成功调用 fopen() 时指向文件。

使用ftell() 询问当前位置是一种方法，但是 我怀疑它是否最快、准确、安全，或者没有比这种方式更直接、更专注的方法了。

Answer 1

如果对fopen 的调用成功，但您想知道是否刚刚打开了文件或其他内容，我知道两种通用方法：

1. 在文件描述符上使用fstat（或在您刚刚打开的同一路径名上使用stat），然后检查模式位。

2. 尝试查找文件描述符。如果这按预期工作，它可能是一个文件；如果不是，那就是管道或套接字或类似的东西。

(1) 的代码可能看起来像

struct stat st;
fstat(fileno(fp), &st);
if(st.st_mode & S_IFMT) == S_IFREG)
    /* it's a regular file */

要执行 (2)，我通常会寻求偏移 1，然后测试以查看我所处的偏移量。如果我在 1，它是一个可搜索的文件，我在程序的其余部分倒回 0。但如果我仍然是 0，它就不是一个可搜索的文件。 （当然，我会在打开文件后立即执行此操作，并将结果记录在与打开文件关联的我自己的标志中，因此对性能的影响很小。）

Answer 2

在C语言中有3种指针值：

1. NULL 值，因为程序员初始化了它们（或者因为它们利用了默认的静态初始化）。
2. 由指针返回函数返回的值，例如 fopen 或 malloc（尚未传递给 fclose 或 free）。
3. 1 和 2 都不为真的值。

简单的事实是，如果你有一个类型 3 的指针，语言中没有机制可以告诉你指针是否有效。如果你有一个指针 p 可能已经从 malloc 获得，但你不记得了，没有办法让编译器或运行时系统告诉你它当前是否指向有效内存.如果你有一个 FILE 指针 fp 可能已经从 fopen 获得，但你不记得了，没有办法让编译器或运行时系统告诉你它当前是否“指向" 一个有效的文件。

因此，由程序员您负责跟踪指针值，并使用有助于确定指针值是否有效的编程实践。

这些方法包括：

1. 始终将指针变量初始化为 NULL，或指向有效的东西。
2. 当您调用返回指针的函数时，例如fopen 或malloc，请始终测试返回值是否为NULL，如果是，请提前返回或打印错误消息或任何适当的内容.
3. 当您使用完动态分配的指针并通过调用 fclose 或 free 或等效方法释放它时，请始终将其设置回 NULL。

如果你虔诚地做这三件事，那么你可以通过做来测试指针是否有效

if(p != NULL)

或

if(p)

同样，如果你虔诚地做这些事情，你可以通过做来测试指针是否无效

if(p == NULL)

或

if(!p)

但只有在您认真执行步骤 1 和 3 时，这些测试才可靠地工作。如果你没有，那么有可能——而且很有可能——各种指针值是非 NULL 但无效的。

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以上是一种策略。我应该指出，步骤 1 和 3 并不是绝对必要的。另一种策略是虔诚地应用第 2 步，并且永远不要保留——永远不要尝试使用——可能为空的指针。如果像 fopen 或 malloc 这样的函数返回 NULL，你要么立即退出程序，要么立即从你所在的任何函数返回，通常带有一个失败代码，告诉你的调用者你不能做你的工作（因为你无法打开您需要的文件，或者您无法分配所需的内存）。在虔诚地应用规则 2 的程序中，您甚至不需要测试指针的有效性，因为此类程序中的所有指针值都是有效的。 （好吧，只要忠实地应用规则 2，所有指针都是有效的。如果您甚至忘记应用规则 2 一次，事情就会开始崩溃。）