Linux系统编程：dup2()重定向

对于Dup2 的理解：

源代码：

 

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

#define MSGSIZE 20
#define READ 0 
#define WRITE 1

int main(int argc, char const *argv[])
{
    int p[2], bytes, res, c;
    char inbuf[10240];
    int pid;
    printf("%c", 11);
    if(pipe(p) == -1){// creat the pipe , if pipe is built failed , exit .
        perror("pip call");
        exit(1);
    }
    pid = fork();
    if(pid != 0){// creat parent pid and child pid.
        close(p[READ]);//close parent pipe read 
        dup2(p[WRITE], 1);
        close(p[WRITE]);//close parent pipe write
        execlp(argv[1], argv[1], NULL);
    }
    else{

        close(p[WRITE]);//close child pipe write
        
        dup2(p[READ],0);

        close(p[READ]);//close child pipe read

        execlp(argv[2], argv[2], NULL);
    }
    return 0;
}

 

通过命令行输出：

./a.out “ls” “ps”

仅仅在终端执行了ps的命令， 而没有看到ls 命令的结果。

因此，开始走入了第一个误区：父进程没有执行

通过调试 在父进程执行if条件中加入以下代码：

if(pid != 0){

printf("4556\n");

close(p[READ]);

dup2(p[WRITE], 1);

close(p[WRITE]);

printf("4556\n");

execlp(argv[1], argv[1], NULL);

}

加入了2个printf , 但是只有dup2 上面的printf 结果输出到屏幕上，因此我注释了 dup2(p[WRITE], 1); 结果在父进程if语句中的dup2 后面的命令都执行并且输出到屏幕上了。通过查找dup2 命令发现了重定向的强大之处。

先解释下 dup2 命令，

int dup2(int filedes, int filedes2);

说明：

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，则先将其关闭。如若filedes 等于filedes2，则返回filedes2，而不关闭它。

dup2(p[WRITE], 1); 这句话可以理解为将标准输出重定向到 p[WRITE], 因此在这句话后面的所有printf 语句打印或者exec 执行的内容都输入到了p[WRITE]中。刚开始有个迷惑，就是既然已经close（1）了，为什么还能输入到p[WRITE]中，通过自己的直觉判断，应当是close(1)关闭了屏幕的输出，但是它有缓冲区保存printf打印出的内容，并且由于重定向的关系，输进了p[WRITE]中。

 

代码：

 

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

#define MSGSIZE 20
#define READ 0 
#define WRITE 1

int main(int argc, char const *argv[])
{
    int p[2], bytes, res, c;
    char inbuf[10240];
    int pid;
    printf("%c", 11);
    if(pipe(p) == -1){// creat the pipe , if pipe is built failed , exit .
        perror("pip call");
        exit(1);
    }
    pid = fork();
    if(pid != 0){// creat parent pid and child pid.
        close(p[READ]);//close parent pipe read 
        dup2(p[WRITE], 1);
        close(p[WRITE]);//close parent pipe write
        printf("123!\n");
        execlp(argv[1], argv[1], NULL);
        perror("execlp");//error output
    }
    else{
        while(1){
            res = read(p[READ], inbuf, 10240);
                if(res>0)
                    printf("%s\n", inbuf);
            break;
        }

        close(p[WRITE]);//close child pipe write
        
        dup2(p[READ],0);

        close(p[READ]);//close child pipe read

        execlp(argv[2], argv[2], NULL);
    }
    return 0;
}

 

 

 

通过在子进程中用while(1)循环读取p[READ]内容，发现读出了父进程本应在屏幕上打印的内容，因此父进程是执行了所有命令行，只是通过重定向命令存到了p[WRITE]管道中。

由于有dup2(p[READ], 0) 命令，因此猜测标准输入的文件描述符定向到了p[READ] , 因此如果猜测没错，通过getchar()读取文件标准输入并把P[READ]的内容输出到屏幕上则证明我猜想没错。

代码:

 

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

#define MSGSIZE 20
#define READ 0 
#define WRITE 1

int main(int argc, char const *argv[])
{
    int p[2], bytes, res, c;
    char inbuf[10240];
    int pid;
    printf("%c", 11);
    if(pipe(p) == -1){// creat the pipe , if pipe is built failed , exit .
        perror("pip call");
        exit(1);
    }
    pid = fork();
    if(pid != 0){// creat parent pid and child pid.
        close(p[READ]);//close parent pipe read 
        dup2(p[WRITE], 1);
        close(p[WRITE]);//close parent pipe write
        printf("123!\n");
        execlp(argv[1], argv[1], NULL);
        perror("execlp");//error output
    }
    else{
        // while(1){
        //     res = read(p[READ], inbuf, 10240);
        //         if(res>0)
        //             printf("%s\n", inbuf);
        //     break;
        // }

        close(p[WRITE]);//close child pipe write
        
        dup2(p[READ],0);
        while((c=getchar()) != -1){
            printf("%c", c);
        }
        close(p[READ]);//close child pipe read

        execlp(argv[2], argv[2], NULL);
    }
    return 0;
}

 

通过在dup2(p[READ], 0) 后面while循环读入输入流输入的字符并且打印出来， 发现结果果然是p[READ]的内容，猜疑没错。

为了更清楚的理解dup2的重定向含义，想理解dup2(fd,0)和dup2(0,fd)功能相同吗？

为了得到答案，找些资料发现，答案是不同。

 

测试代码：

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

#define BUFMAXSIZE 4096

int main(int argc, char *argv[])
{
    int fd;
    int n;
    char buf[BUFMAXSIZE];
    int fs;
    fs = open("test", O_RDWR);   
    if((fd = open("duan", O_RDWR )) == -1)
    {
        perror("open error!");
        return(1);
    }
   
    dup2(fd, 1);       // dup2(0,fd);
   
    while((n = read(fs, buf, BUFMAXSIZE)) > 0)
    {
        printf("begin to read...\n");
        if(write(STDOUT_FILENO, buf, n) != n)
        {
            perror("write error!");
            return(1);
        }
        printf("end to write...\n");   
    }
    if(n < 0)
    {
        perror("read error");
        return(1);
    }

    return 0;
} 

 

 

dup(fd, 0) 这段代码测试， 打印出了 duan 文件里面的内容。

之后创建个文件 Levi 里面写和duan 文件不同的内容。

通过./a. out < Levi输出：

第一个输出是 dup(fd, 0) 输出了Duan 文件的内容。即是fd的内容

第二个输出是 dup(0, fd) 输出了 Levi 文件的内容。即是 通过文件重定向到标准输入的内容。

从图中的输出结果已经可以看到两者的区别了。

第一种dup2(fd,0)之前已经将 fd 初始化指向到文本 Duan了，

并且不会被后面的代码所修改。

第二种dup2(0,fd)则将 fd 重新指向到文件描述符0所代表的文件（即终端标准输入）了。

那么可以看到，程序的执行中不会再读取 Duan 文件了。

而是进入了一种交互模式。

另外，这时“输入重定向”也可以生效了。

文件描述符0被 “<” 重定向到 Duan 了

所以，这里直接输出了该文本的内容。

dup2(fd,0) 相当于“输入重定向”的功能，

dup2(0,fd) 不是表示 fd 所指的文件接收来自终端的输入，因为，fd 已经不再指向原来的那个文件了。

它和文件描述符0 已经在共享同一个文件表项（即指向终端标准输入的那个表项）了。

“输出重定向”的功能可以用 dup2(fd ,1) 替代。

dup2(fd,1) 和 dup2(1,fd) 也是大同小异。