dup() 和缓存刷新

Question

我是C初学者，尝试使用dup()，我写了一个程序来测试这个功能，结果和我预期的有点不同。

代码：

// unistd.h, dup() test

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

extern void dup_test();

int main() {
    dup_test();
}

// dup()test
void dup_test() {
    // open a file
    FILE *f = fopen("/tmp/a.txt", "w+");
    int fd = fileno(f);
    printf("original file descriptor:\t%d\n",fd);

    // duplicate file descriptor of an opened file,
    int fd_dup = dup(fd);
    printf("duplicated file descriptor:\t%d\n",fd_dup);
    FILE *f_dup = fdopen(fd_dup, "w+");

    // write to file, use the duplicated file descriptor,
    fputs("hello\n", f_dup);
    fflush(f_dup);
    // close duplicated file descriptor,
    fclose(f_dup);
    close(fd_dup);

    // allocate memory
    int maxSize = 1024; // 1 kb
    char *buf = malloc(maxSize);

    // move to beginning of file,
    rewind(f);
    // read from file, use the original file descriptor,
    fgets(buf, maxSize, f);
    printf("%s", buf);

    // close original file descriptor,
    fclose(f);

    // free memory
    free(buf);
}

程序尝试通过复制的fd写入，然后关闭复制的fd，然后尝试通过原始fd读取。

本以为当我关闭复制的fd时，io缓存会自动刷新，但事实并非如此，如果我去掉代码中的fflush()函数，原来的fd将无法读取写入的内容由已经关闭的重复fd。

我的问题是：

这是否意味着当关闭重复的 fd 时，它不会自动刷新？

---

@编辑：

对不起，我的错误，我找到了原因，在我最初的程序中有：

close(fd_dup);

但没有：

fclose(f_dup);

使用fclose(f_dup); 替换close(f_dup); 后，它可以工作了。

所以，如果以正确的方式关闭，重复的 fd 会自动刷新，write() 和 close() 是一对，fwrite() 和 fclose() 是一对，不应该混合它们。

实际上，在代码中我可以直接将复制的 fd_dup 与write() 和close() 一起使用，根本不需要创建新的FILE。

所以，代码可以是：

// unistd.h, dup() test

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>

#define BUF_SIZE 1024 // 1 kb

extern void dup_test();

int main() {
    dup_test();
}

// dup()test
void dup_test() {
    // open a file
    FILE *f = fopen("/tmp/a.txt", "w+");
    int fd = fileno(f);
    printf("original file descriptor:\t%d\n",fd);

    // duplicate file descriptor of an opened file,
    int fd_dup = dup(fd);
    printf("duplicated file descriptor:\t%d\n",fd_dup);

    // write to file, use the duplicated file descriptor,
    write(fd_dup, "hello\n", BUF_SIZE);
    // close duplicated file descriptor,
    close(fd_dup);

    // allocate memory
    char *buf = malloc(BUF_SIZE);

    // move to beginning of file,
    rewind(f);
    // read from file, use the original file descriptor,
    fgets(buf, BUF_SIZE, f);
    printf("%s", buf);

    // close original file descriptor,
    fclose(f);

    // free memory
    free(buf);
}

Answer 1

来自dup 手册页：

从这些系统调用之一成功返回后，新旧文件描述符可以互换使用。它们引用相同的打开文件描述（参见 open(2)），因此共享文件偏移量和文件状态标志；例如，如果在其中一个描述符上使用 lseek(2) 修改了文件偏移量，则另一个描述符的偏移量也会改变。

这意味着当您写入重复的文件描述符时会更改查找指针，因此，在写入重复后从第一个文件描述符读取不应读取任何数据。

您正在使用 fdopen 创建重复流的分离 seek_ptr 和 end_ptr，这样，fd_dup 就不再是重复了。这就是为什么您可以在刷新和关闭流之后读取数据。

如果不刷新第二个文件描述符，我找不到任何关于为什么无法读取的有力事实。我可以补充一点，它可能与sync 系统调用有关。

毕竟，如果你需要一个 IO 缓冲区，你可能使用了错误的机制，检查命名管道和其他缓冲 OS 机制。

Answer 2

我无法真正理解您的问题。我在 Microsoft VC2008（必须将 unistd.h 替换为 io.h）和 gcc 4.2.1 下对其进行了测试。

我注释掉了fflush(f_dup)，因为它在关闭之前没有用，close(fd_dup); 因为文件描述符已经关闭，所以这段代码现在看起来像：

// write to file, use the duplicated file descriptor,
fputs("hello\n", f_dup);
// fflush(f_dup);
// close duplicated file descriptor,
fclose(f_dup);
// close(fd_dup);

而且它工作正常。我在两个系统上都上：

original file descriptor:       3
duplicated file descriptor:     4
hello