3.1 当读/写磁盘文件时,本章中描述的函数是否具有缓冲机制?请说明原因。
3.1 所有的磁盘 I/O 都要经过内核的块缓冲区(也称为内核的缓冲区高速缓存),唯一例
外的是对原始磁盘设备的 I/O,但是我们不考虑这种情况。Bach[1986]的第 3 章描述
了这种缓冲区高速缓存的操作。既然 read 或 write 的数据都要被内核缓冲,那么术
语“不带缓冲的 I/O”指的是用户的进程中对这两个函数不会自动缓冲,每次 read 或
write 就要进行一次系统调用。
3.2 编写一个与 3.12 节中 dup2 功能相同的函数,要求不调用 fcntl 函数,并且要有正确的出错处理。
int dup2(int filedes, int filedes2); 将filedes2对应的打开文件置为filedes对应的打开文件,之后就可以使用filedes2操作filedes打开的文件。
由于要复制一个文件描述符,而且不能使用fcntl(),那么,唯一能使用的就是dup()了:
int dup(int filedes); 复制一个当前可用的最小的文件描述符,使它对应的打开文件是filedes对应的打开文件。
这里采用的主要思想是:dup()返回的是当前可用的最小的文件描述符,那么就可以使用遍历,从dup(filedes)开始遍历,知道返回的文件描述符等于filedes2。
下面介绍主要流程:
当filedes2是无效文件描述符时,输出错误信息,那么什么样的是无效文件描述符呢?就是小于0或者大于进程可以打开的最大文件数时,文件描述符是无效的。
然后就可以分为三种情况:
filedes == filedes2: 直接返回filedes2
filedes > filedes2: 关闭filedes2,再进行dup(filedes)返回值应该就是filedes
filedes < filedes2: 从dup(filedes)开始遍历,直到返回值等于filedes2,然后关闭filedes2,再dup(filedes)返回值应该就是filedes
后面两种情况可以结合一下,看看代码,代码参考了APUE习题 3.2 浅析:
#include <unistd.h> #include <fcntl.h> #include <stdio.h> #define MAXN 4096 #define EXIT_SUCC 0 #define EXIT_FAIL -1 int dup2_func(int filedes, int filedes2) { int i = 0; int n = 0; int top = 0; int stack[MAXN]; if((filedes2 > OPEN_MAX) || (filedes2 < 0)) { printf("invalid filedes2!n"); return EXIT_FAIL; } if(filedes == filedes2) { return filedes2; } while((n = dup(filedes)) < filedes2) { if(n == -1) { printf("System can not make a filedes!n"); return EXIT_FAIL; } stack[top++] = n; } close(filedes2); if(dup(filedes) == -1) { printf("dup function error!n"); return EXIT_FAIL; } for(i = 0; i < top; ++i) { close(stack[i]); } return filedes2; } int main(int argc, char *argv[]) { int filedes, filedes2; if(argc != 3) { printf("Parameter error!n"); return EXIT_FAIL; } filedes = open(argv[1], O_RDWR); if(filedes == -1) { printf("Error! System cannot open %sn", argv[1]); return EXIT_FAIL; } filedes2 = atoi(argv[2]); if(dup2_func(filedes, filedes2) != EXIT_FAIL) { write(filedes2, "test", sizeof("test")); } return 0; }
假设一个进程执行下面的3个函数调用:
fd1 = open(pathname, oflags);
fd2 = dup(fd1)
fd3 = open(pathname, oflags)
要画出一个表图!
我知道fd1和fd2会指向同一个文件表数据结构,但对于fd3这个就不知道怎么回事!看了一下结果,才明白,很有意思~
![dup 和open思考题 - ZZB - 青涯](https://yqfile.alicdn.com/img_fc45c1bd10b937966f6c4871f3e61a8c.jpg?x-oss-process=image/resize,w_1400/format,webp)
3.4 在许多程序中都包含了下面一段代码:
dup2(fd, 0); dup2(fd, 1); dup2(fd, 2); if(fd > 2) close(fd);
请说明if语句的必要性。
其实,首先可以看看,这几句话可以实现什么功能?
三个函数将0, 1, 2指向的文件表项赋为fd指向的文件表项,因此,这三个函数起到文件重定向的作用,使对标准输入输出出错的操作定向到fd打开的文件。
如果fd <= 2,也就是对三个标准的操作定向到其中一个的操作。
如果fd > 2,也就是对三个标准的操作定向到fd打开的文件,此时就有4个文件描述符指向fd打开的文件。
为什么要关闭fd呢?书上给的答案是:“这种情况下就需要关闭描述符3”。但没有说明为什么。
如果不关闭fd会有什么问题吗?个人认为,已经有了三个标准的操作,此时就不需要fd了,而且如果fd再操作的话容易引起混乱,纯属个人见解。
3.5 在Bourne shell、Bourne-again shell和Korn shell中,digit1 > &digit2表示要将描述符digit1重定向至描述符digit2的同一文件。请说明下面两条命令的区别。
./a.out > outfile 2>&1 ./a.out 2&>1 > outfile
从左往右看
第一条命令:先将标准输出重定向到outfile,即1 > outfile,然后2>&1,将标准出错重定向到标准输出,由于标准输出已经重定向到outfile,因此,标准出错也重定向到outfile。
第二条命令:先将标准出错重定向到标准输出,然后将标准输出重定向到标准输出重定向到outfile。
结果是:
第一条命令:标准输出和标准出错都定向到outfile。
第二条命令:标准出错指向标准输出重定向之前的打开文件,标准输出定向到outfile。