实际示例使用 dup 或 dup2

Question

我知道dup / dup2 的作用，但我不知道什么时候会用到。

有什么实际例子吗？

谢谢。

Answer 1

一个示例使用是 I/O 重定向。为此，您创建一个子进程并关闭标准输入或标准输出文件描述符（0 和 1），然后对您选择的另一个文件描述符执行 dup()，该文件描述符现在将映射到最低的可用文件描述符，即在此案例 0 或 1。

使用它，您现在可以执行任何可能不知道您的应用程序的子进程，并且每当子进程在 stdout 上写入（或从 stdin 读取，无论您配置什么）时，数据都会被写入提供的文件描述符。

Shell 使用它来实现带有管道的命令，例如/bin/ls | more 将一个进程的标准输出连接到另一个进程的标准输入。

Answer 2

当您对 POSIX 函数感到好奇时，尤其是那些似乎自我复制的函数，一般来说check the standard itself 会很好。在底部，您通常会看到示例，以及两者的实现（和存在）背后的推理。

在这种情况下：

以下部分内容丰富。

示例

将标准输出重定向到文件

以下示例关闭当前进程的标准输出，重新分配标准输出以转到pfd 引用的文件，并关闭原始文件描述符以进行清理。

#include <unistd.h>
...
int pfd;
...
close(1);
dup(pfd);
close(pfd);
...

重定向错误消息

以下示例将邮件从stderr 重定向到stdout。

#include <unistd.h>
...
dup2(2, 1); // 2-stderr; 1-stdout
...

应用程序使用

无。

基本原理

dup() 和 dup2() 函数是多余的。他们的服务也由fcntl() 函数提供。主要出于历史原因，它们已包含在本卷 IEEE Std 1003.1-2001 中，因为许多现有应用程序都在使用它们。

虽然显示的简短代码段在行为上与 dup2() 非常相似，但基于本卷 IEEE Std 1003.1-2001 中定义的其他功能的一致实现要复杂得多。最不明显的是可以在步骤之间调用并分配或取消分配文件描述符的信号捕获函数的可能影响。这可以通过阻塞信号来避免。

dup2() 函数未标记为过时，因为它提供了由fcntl() 在类型不安全版本中提供的功能的类型安全版本。它用于 POSIX Ada 绑定。

dup2() 函数不适合在关键区域中用作同步机制。

在 [EBADF] 的描述中，fildes 超出范围的情况包含在给定的 fildes 无效情况下。 fildes 和 fildes2 的描述不同，因为与 fildes2 相关的唯一无效类型是它是否超出范围；也就是说，在调用dup2() 时，fildes2 是否引用打开的文件并不重要。

未来方向

无。

另见

close()、fcntl()、open()，IEEE Std 1003.1-2001 的基本定义卷，<unistd.h>

更改历史记录

在第 1 期中首次发布。源自 SVID 的第 1 期。

Answer 3

一个实际的例子是将输出消息重定向到一些其他流，比如一些日志文件。这是 I/O 重定向的示例代码。
请参考原帖here

#include <stdio.h>

main()
{
    int    fd;
    fpos_t pos;

    printf("stdout, ");

    fflush(stdout);
    fgetpos(stdout, &pos);
    fd = dup(fileno(stdout));
    freopen("stdout.out", "w", stdout);

    f();

    fflush(stdout);
    dup2(fd, fileno(stdout));
    close(fd);
    clearerr(stdout);
    fsetpos(stdout, &pos);        /* for C9X */

    printf("stdout again\n");
}

f()
{
printf("stdout in f()");
}

Answer 4

了解 dup 和 dup2 的最佳方案是重定向。
我们需要知道的第一件事是系统有 3 个默认文件 ID（或指示输出或输入源的变量）来处理输入和输出。它们是stdin、stdout、stderr，在整数中它们是0、1、2。大多数fprintf或cout等函数都直接输出到stdout。
如果我们想重定向输出，一种方法是给fprintf 函数提供更多参数，指示in 和out。
但是，还有一种更优雅的方式：我们可以覆盖默认的文件 id，使它们指向我们想要接收输出的文件。 dup 和 dup2 在这种情况下完全有效。
现在让我们从一个简单的例子开始：假设我们要将fprintf 的输出重定向到一个名为“chinaisbetter.txt”的txt 文件。首先我们需要打开这个文件

int fw=open("chinaisbetter.txt", O_APPEND|O_WRONLY);

那么我们希望stdout使用dup函数指向“chinaisbetter.txt”：

dup2(fw,1);

现在 stdout(1) 指向“chinaisbetter.txt”的描述符，尽管它仍然是 1，但现在输出重定向了。
然后你可以照常使用printf，但结果会在txt文件中而不是直接显示在屏幕上：

printf("Are you kidding me? \n");

PS：

1. 这只是一个直观的解释，您可能需要查看手册页或详细信息。实际上，我们这里说的是“复制”，他们并不是在复制所有内容。

2. 这里的文件id是指文件的handler。上面提到的文件描述符是一个结构记录文件的信息。

Answer 5

shell 中的 I/O 重定向很可能使用 dup2/fcnlt 系统调用来实现。

我们可以使用 dup2 函数轻松模拟$program 2>&1 > logfile.log 类型的重定向。

下面的程序重定向标准输出和标准错误。即使用 dup2 模拟 $program 2>&1 > output 的行为。

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

int
main(void){
    int close_this_fd;
    dup2(close_this_fd = open("output", O_WRONLY), 1);
    dup2(1,2);
    close(close_this_fd);
    fprintf(stdout, "standard output\n");
    fprintf(stderr, "standard error\n");
    fflush(stdout);
    sleep(100); //sleep to examine the filedes in /proc/pid/fd level.
    return;
}

vagrant@precise64:/vagrant/advC$ ./a.out
^Z
[2]+  Stopped                 ./a.out
vagrant@precise64:/vagrant/advC$ cat output
standard error
standard output
vagrant@precise64:/vagrant/advC$ ll /proc/2761/fd
total 0
dr-x------ 2 vagrant vagrant  0 Jun 20 22:07 ./
dr-xr-xr-x 8 vagrant vagrant  0 Jun 20 22:07 ../
lrwx------ 1 vagrant vagrant 64 Jun 20 22:07 0 -> /dev/pts/0
l-wx------ 1 vagrant vagrant 64 Jun 20 22:07 1 -> /vagrant/advC/output
l-wx------ 1 vagrant vagrant 64 Jun 20 22:07 2 -> /vagrant/advC/output