C 语言中的 dup2 函数

1. 在 C 语言中使用 dup2 函数复制文件描述符的方法
2. 使用 dup 函数在 C 语言中复制一个文件描述符

本文将介绍几种在 C 语言中使用 dup2 函数的方法。

在 C 语言中使用 dup2 函数复制文件描述符的方法

通常在使用 open 系统调用打开文件后对文件进行操作。成功后，open 会返回一个与新打开的文件相关的新文件描述符。在基于 Unix 的系统中，操作系统为每个正在运行的程序维护一个打开的文件列表，称为文件表。每个条目用 int 类型的整数表示。这些整数在这些系统中被称为文件描述符，，许多系统调用都会把文件描述符的值作为参数。

每个正在运行的程序在创建进程时，默认有三个打开的文件描述符，除非他们选择明确关闭它们。dup2 函数为给定的文件描述符创建一个副本，并为其分配一个新的整数。dup2 将一个要克隆的旧文件描述符作为第一个参数，第二个参数是新文件描述符的整数。因此，这两个文件描述符都指向同一个文件，可以互换使用。需要注意的是，如果用户指定一个当前被打开的文件所使用的整数作为第二个参数，它将被关闭，然后重新作为克隆的文件描述符使用。

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

extern int counter;

int main(void) {
    int fd = open("tmp.txt", O_WRONLY | O_APPEND);

    printf("tmp.txt fd = %d\n", fd);
    dup2(fd, 121);
    dprintf(121, "This string will be printed in tmp.txt file\n");

    exit(EXIT_SUCCESS);
}

输出：

tmp.txt fd = 3

上面的例子演示了 dup2 函数的基本用法，其中一个名为 tmp.txt 的任意文件在 append 模式下被打开，一些格式化的文本被写入其中。默认的文件描述符是 open 系统调用返回的 3。当我们执行第二个参数为 121 的 dup2 函数调用后，就可以使用新的文件描述符对同一个文件进行寻址。因此，我们调用 dprintf 函数，该函数与 printf 函数类似，只是它需要一个额外的文件描述符参数，指定写入输出的目的地。

使用 dup 函数在 C 语言中复制一个文件描述符

另外，另一个名为 dup 的函数与 dup2 类似，可以克隆文件描述符。不过，dup 函数只接受一个要复制的文件描述符参数，并自动返回新创建的文件描述符。下面的例子演示了 dup 的用法，我们将返回的值存储在 int 类型中，然后将 dprintf 函数传递给检索到的文件描述符。请注意，用户要负责实现这两个函数的错误检查例程，以验证是否成功执行。具体细节参见 dup/dup2 手册页。

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

extern int counter;

int main(void) {
    int fd = open("tmp2.txt", O_WRONLY | O_APPEND);

    printf("tmp2.txt fd = %d\n", fd);
    int dup_fd = dup(fd);
    dprintf(dup_fd, "This string will be printed in tmp2.txt file\n");

    exit(EXIT_SUCCESS);
}