dup和dup2函数

下面两个函数都可用来复制一个现存的文件描述符：

#include<unistd.h>

int dup(int filedes);

int dup2(int filedes,int filedes2);

两函数的返回值：若成功则返回新的文件描述符，若出错则返回-1

由dup返回的新文件描述符一定是当前可用文件描述符中的最小值。用dup2则可以用filedes2参数指定新描述符的数值。如果filedes2已经打开，则现将其关闭。如若filedes等于filedes2，则dup2返回filedes2，而不关闭它。

这些函数返回的新文件描述符与参数filedes共享同一文件表项。如图所示，我们假定执行了：

　　newfd=dup(1);  

当此函数开始执行时，假定下一个可用的描述符是3（这是非常可能的，因为0，1和2由shell打开）。因为两个描述符指向同一文件表项，所以它们共享同一文件状态标志（读、写、添加等）以及同一当前文件偏移量。

每个文件描述符都有它自己的一套文件描述符标志。

 

复制一个描述符的另一种方式是使用fcntl函数，实际上，可调用：

dup(filedes);

等效于

fcntl(filedes,F_DUPFD,0);

而调用

dup2(filedes,filedes2);

等效于

close(filedes2);

fcntl(filedes,F_DUPFD,filedes2);

在后一种情况下，dup2并不完全等效于close加上fcntl。它们之间的区别是：

1）dup2是一个原子操作，而close及fcntl则包括两个函数调用，有可能在close和fcntl之间插入执行信号捕获函数，它可能修改文件描述符。

2）dup2和fcntl有某些不同的errno。

 

重点解释两个地方：

• 第3幅图，要执行dup2(fd, 1);，文件描述符1原本指向tty，现在要指向新的文件somefile，就把原来的关闭了，但是tty这个文件原本有两个引用计数，还有文件描述符save_fd也指向它，所以只是将引用计数减1，并不真的关闭文件。

• 第5幅图，要执行dup2(save_fd, 1);，文件描述符1原本指向somefile，现在要指向新的文件tty，就把原来的关闭了，somefile原本只有一个引用计数，所以这次减到0，是真的关闭了。

1.dup()和dup2()函数格式如下：

#include<unistd.h>
   int dup(int oldfd);
   int dup2(int oldfd, int newfd);

    dup() uses the lowest-numbered unused descriptor for the new descriptor.
    dup2() makes newfd be the copy of oldfd, closing newfd first ifnecessary, but note the following:
   *If oldfd is not a valid file descriptor, then the call fails, and newfd is not closed.
        *If oldfd is a valid file descriptor, and newfd has the same value as oldfd, then dup2() does nothing, and returns newfd.

   1）这两个函数我们可以用来复制文件描述符。
   2）其中oldfd和newfd分别是复制前文件描述符和复制后的文件描述符。
   3）这两个函数的调用都将复制文件描述符oldfd，且他们的返回值都为新的文件描述符。
    4）不同点是：dup()的返回值是最小的未用文件描述符；dup2()的返回值是预先制定的文件描述符newfd。
    5）对于dup2()，如果文件描述符newfd正在被使用，则先关闭newfd；如果newfd同oldfd，则不关闭该文件正常返回。
    PS：这是我自己对书上的话进行的分类。


2.首先要弄懂的话，还要对文件描述符了解的清晰：
       关系：进程---(拥有)--->（若干个）文件描述符()---（对应）--->文件
                            |--->文件秒素符(0)
                            |--->文件描述符(1)--->文件(1)
         某进程(n)--|--->文件描述符(2)
                            |--->文件描述符(3)--->文件(3)
                            |.
                            |.
                            |.
                            |--->文件描述符(1023)--->文件(...)
      PS1：由一次open()函数打开的文件是可以有很多个描述符与之相连的；
      PS2：Linux中每个进程可以有1024个文件描述符；
      PS3：文件描述符前三位0、1、2分别对应：
            STDIN_FILENO         0     标准输入文件
            STDOUT_FILENO     1     标准输出文件
            STDERR_FILENO     2     标准错误输出文件
  因此就可以较好的开始理解dup(int oldfd)和dup2(int oldfd, int newfd)函数是如何工作的：
      dup()比较好了解：
        系统分配一个新的、未用过的、值为最小的文件描述符指向dup()函数内的参数oldfd所指向的文件，并返回该值。
      dup2()比较难理解：
        1)dup2()先看看oldfd是不是一个有效的文件描述符，如果不是则调用失败，newfd文件描述符也不关闭；
        2)如果oldfd是一个有效的文件描述符，则检测newfd是否被使用，如在使用，则将其关闭，并将newfd指向oldfd所指向的文件，并返回newfd;
        3)如果newfd同oldfd，则不关闭该文件正常返回。