初级文件IO——fcntl 和 ioctl

在初级文件IO里面这两个函数的用法比较复杂，单独记录下

fcntl

原型

#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
int fcntl(int fd, int cmd, ... /* arg */ );

功能

fcntl函数其实是File Control的缩写，通过fcntl可以设置、或者修改已打开的文件性质。

参数

fd：指向打开文件

cmd：控制命令，通过指定不同的宏来修改fd所指向文件的性质。

F_DUPFD

复制描述符，可用来用来模拟dup和dup2，后面会有例子对此用法进行说明。

使用此参数时，fcntl会从文件描述符资源池中选择一个文件描述符，该文件描述符≥参数arg。如果arg是0，表示第三个参数用不到。

返回值：返回复制后的新文件描述

F_GETFL、F_SETFL

获取、设置文件状态标志，比如在open时没有指定O_APPEND，可以使用fcntl函数来补设。

返回值：返回文件的状态

什么时候需要fcntl来补设？

当文件描述符不是你自己open得到，而是调用别人给的函数，别人的函数去open某个文件，然后再将文件描述符返回给你用，在这种情况下，我们是没办法去修改被人的函数，在他调用的open函数里补加文件状态标志。此时就可以使用fcntl来补设了，使用fcntl补设时，你只需要知道文件描述符即可。

F_GETFD、F_SETFD

读取、设置文件描述标识

F_GETOWN、F_SETOWN

F_GETLK 或 F_SETLK 或 F_SETLKW

返回值

调用成功：返回值视具体参数而定

调用失败：返回-1，并把错误号设置给errno。

代码演示

fcntl 模拟dup和dup2 

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>

int main(void)
{
    int fd = 0;

    fd = open("./file.txt", O_RDWR);
    if(-1 == fd)
    {
        printf("open fail: %d\n", errno);
        return 0;
    }

    /* 模拟dup */
    //close(1);
    //dup(fd);
    
    //close(1);
    //fcntl(fd, F_DUPFD, 0);

    /* 模拟dup2 */
    //dup2(fd, 1);
    close(1);
    fcntl(fd, F_DUPFD, 1);
    
    printf("hello world!!\n");    
    
    return 0;
} 

虽然fcntl()可以模拟文件描述符复制，但实际应用中还是使用dup、dup2

fcntl补设O_APPEND文件状态标志 

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>

int open_fun1(void)
{
    int fd = open("./file.txt", O_RDWR);
    if(-1 == fd)
    {
        printf("open fail: %d\n", errno);
        return 0;
    }
    return fd;
}    

int open_fun2(void)
{
    int fd = open("./file.txt", O_RDWR);
    if(-1 == fd)
    {
        printf("open fail: %d\n", errno);
        return 0;
    }
    return fd;
}    

int main(void)
{
    int fd1 = 0;
    int fd2 = 0;
    int flag = 0;

    fd1 = open_fun1();
    fd2 = open_fun2();
    
    /* 直接制定F_SETFL时，会直接使用新的标志，去修改掉就的标志
       返回的是新设置的标志
     */
    flag = O_WRONLY|O_TRUNC|O_APPEND;
    fcntl(fd1, F_SETFL, flag);

    /* 保留原有标志，然后在原有标志的基础上，叠加新标志 */
    flag = fcntl(fd2, F_GETFL, 0);//获取原有标志
    flag = flag | O_TRUNC | O_APPEND;//叠加
    fcntl(fd2, F_SETFL, flag); //设置回去
    
    while(1)
    {
        write(fd1, "hello\n", 6);
        sleep(1);
        write(fd2, "world\n", 6);
    }
    
    return 0;
} 

ioctl

XXXX