Linux如何实现文件描述符和重定向

Linux如何实现文件描述符和重定向

Linux通过文件描述符实现文件重定向。

文件描述符是一个非负整数，用于标识一个打开的文件。当一个文件被打开时，内核向进程返回一个文件描述符。进程可以使用这个文件描述符来读写文件。

文件描述符有三个值：0，1，2。它们分别代表标准输入，标准输出和标准错误。

标准输入的文件描述符是0，标准输出的文件描述符是1，标准错误的文件描述符是2。

进程默认从标准输入读取数据，将数据写入标准输出，将错误信息写入标准错误。

进程可以使用重定向将标准输入、标准输出或标准错误重定向到其他文件。

例如，进程可以将标准输入重定向到一个文件，这样进程就可以从文件读取数据了。

同样，进程也可以将标准输出重定向到一个文件，这样进程就可以将数据写入文件了。

进程还可以将标准错误重定向到一个文件，这样进程就可以将错误信息写入文件了。

重定向是通过系统调用实现的。

例如，进程可以使用dup2系统调用将标准输入重定向到一个文件。

dup2函数的原型是：

int dup2(int oldfd, int newfd);

dup2函数的作用是将oldfd指定的文件描述符复制到newfd指定的文件描述符。

如果oldfd指定的文件描述符已经打开，则dup2函数会先关闭newfd指定的文件描述符，然后将oldfd指定的文件描述符复制到newfd，并返回newfd。

如果oldfd指定的文件描述符没有打开，则dup2函数返回-1，并设置errno。

例如，进程可以使用以下代码将标准输入重定向到一个文件：

int fd;

fd = open("input.txt", O_RDONLY);

if (fd < 0) {

perror("open error");

exit(1);

}

if (dup2(fd, STDIN_FILENO) < 0) {

perror("dup2 error");

exit(1);

}

上面代码中，首先使用open函数打开一个文件，然后使用dup2函数将该文件的文件描述符复制到标准输入的文件描述符。

这样一来，进程就可以通过标准输入从文件读取数据了。

同样，进程还可以使用以下代码将标准输出重定向到一个文件：

int fd;

fd = open("output.txt", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);

if (fd < 0) {

perror("open error");

exit(1);

}

if (dup2(fd, STDOUT_FILENO) < 0) {

perror("dup2 error");

exit(1);

}

上面代码中，首先使用open函数打开一个文件，然后使用dup2函数将该文件的文件描述符复制到标准输出的文件描述符。

这样一来，进程就可以通过标准输出将数据写入文件了。

进程还可以使用以下代码将标准错误重定向到一个文件：

int fd;

fd = open("error.txt", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);

if (fd < 0) {

perror("open error");

exit(1);

}

if (dup2(fd, STDERR_FILENO) < 0) {

perror("dup2 error");

exit(1);

}

上面代码中，首先使用open函数打开一个文件，然后使用dup2函数将该文件的文件描述符复制到标准错误的文件描述符。

这样一来，进程就可以通过标准错误将错误信息写入文件了。