【Linux基础IO】重定向以及原理分析

吃不饱的得可可2024-06-20 7:00

我们先来看下面一个情况：

cpp 复制代码

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#define filename "text.txt"
  int main()
  {
    close(1);//关闭了Liunx操作系统为我们默认打开的fd = 1的文件流stdout
    int fd = open(filename, O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0666);
    if(fd < 0)
    {
      perror("open");
      return 1;
    }
    const char* arr = "hello fileoperation\n";
    int cnt = 3;
    while(cnt)
    {
      write(1, arr, strlen(arr));
      --cnt;
    }
    close(fd);
  
    return 0;
  }

为什么我们把fd=1的显示器文件流stdin关闭了，向fd=1的显示器文件中写入文件就会写入到text.txt里呢？这就发生了重定向，常见的重定向有:>, >>, < 。首先得弄清楚操作系统对于文件描述符的分配规则：在task_struct里存储的指针指向的files_struct数组当中，找到当前没有被使用的最小的一个下标，作为新的文件描述符。

dup2函数

利用dup2函数进行重定向：

cpp 复制代码

 #include <stdio.h>
 #include <string.h>
 #include <unistd.h>
 #include <sys/types.h>
 #include <sys/stat.h>
 #include <fcntl.h>
 #define filename "text.txt"
   int main()
   {
    //close(1);//关闭了Liunx操作系统为我们默认打开的fd = 1的文件流stdout                                                                              
    int fd = open(filename, O_RDONLY);
    if(fd < 0)
    {
      perror("open");
      return 1;
    }
    dup2(fd, 0);
    close(fd);//关掉与不关掉都可以，因为fd已经有了一份拷贝
    char buffer[100];
    ssize_t a = read(0, buffer, sizeof(buffer)-1);
    if(a > 0)
    {
      buffer[a] = '\0';
      printf("buffer:%s\n", buffer);
    }
  
    return 0;
  }

可以看到发生了重定向。

命令行中实现重定向：

stdout与stderr

cpp 复制代码

#include <stdio.h>
   int main()
   {
     fprintf(stdout, "hello normal message\n");
     fprintf(stdout, "hello normal message\n");
     fprintf(stderr, "hello error message\n");
     fprintf(stderr, "hello error message\n");                                                                                                         
     return 0;
   }

重定向的原理分析

重定向的本质是对描述进程的task_struct里的成员指针指向的文件描述符表进行修改。