Linux操作系统3-文件与IO操作2(文件描述符fd与文件重定向)
上篇文章:Linux操作系统3-文件与IO操作1(从C语言IO操作到系统调用)-CSDN博客
本篇代码Gitee仓库:myLerningCode · 橘子真甜/Linux操作系统与网络编程学习 - 码云 - 开源中国 (gitee.com)
本篇重点:文件描述符fd与文件重定向
目录
一. 文件描述符fd及其分配规则
二. 文件重定向
2.1 ">" ">>" "<" 命令
2.2 重定向的本质⭐
2.3 使用dup2完成重定向 ⭐
a dup2完成输出重定向
b dup2完成追加重定向
c dup2输入重定向
编辑 三. 如何理解Linux下一切皆文件?
四. 下篇内容:C语言FILE与用户级缓冲区与文件系统
一. 文件描述符fd及其分配规则
在上一篇文章中,我们使用open系统调用打开文件之后。看到返回的fd是一个数字,并且我们输出了stdin,stdout,stderror的文件fd。发现它们分别是1,2,3。
当时的测试代码如下:
#include <iostream>#include <cstdio>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>#define MY_FILE "log.txt"int main()
{umask(0);int fd1 = open(MY_FILE, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0666);printf("stdin fd -> %d\n", stdin->_fileno);printf("stdout fd -> %d\n", stdout->_fileno);printf("stderr fd -> %d\n", stderr->_fileno);printf("log.txt fd -> %d\n", fd1);return 0;
}
测试结果如下:
如果我们关闭了stderr在打开log.txt的话,log.txt的文件fd是不是就是2?
测试代码 (注意不能直接使用系统调用close关闭FILE结构体的_fileno,需使用fclose)
#include <iostream>#include <cstdio>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>#define MY_FILE "log.txt"int main()
{umask(0);//close(stderr->_fileno); 这样会导致文件描述错误,资源泄漏等问题fclose(stderr); //正确关闭//或者直接//close(2);int fd1 = open(MY_FILE, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0666);printf("stdin fd -> %d\n", stdin->_fileno);printf("stdout fd -> %d\n", stdout->_fileno);printf("stderr fd -> %d\n", stderr->_fileno);printf("log.txt fd -> %d\n", fd1);return 0;
}
测试结果
所以文件描述fd的分配规则是:从小到大,按照循环发方式找到文件描述符表中的最小且没有被占用的位置。
假如我们关闭了1号文件fd,再去向stdout输出数据会发生什么事情?
测试代码:
#include <iostream>#include <cstdio>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>#define MY_FILE "log.txt"int main()
{umask(0);close(1);int fd1 = open(MY_FILE, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0666);int cnt = 10;while(cnt--){fprintf(stdout,"Hello YZC! [%d]\n",cnt); //向stdout输出10条数据}return 0;
}
测试结果:
可以看到,我们向屏幕输出数据转化为向log.txt这个文件中输出数据。
这种就是我们的文件输出重定向,由屏幕重定向到log.txt这个文件中
二. 文件重定向
2.1 ">" ">>" "<" 命令
文件重定向广泛来说有三种,输出重定向,追加重定向,输入重定向。
在Linux 中我们使用命令 > 即可完成输出重定向 >>完成追加重定向 < 完成输入重定向
2.2 重定向的本质⭐
我们知道,进程PCB通过文件描述符表找到并访问对应的文件。
重定向的本质就是C语言上层用的fd不改变,在内核中改变fd对应的truct_file*的地址。
比如上面举例中,我们上层没有关闭stdout,而是关闭了stdout原本的标准输出fd(2号)。让后让指向log.txt的文件fd写入到stdout中。这样就完成了向log.txt的标准输出重定向。
2.3 使用dup2完成重定向 ⭐
dup2可以复制文件描述符fd。函数原型如下
//所需头文件
#include <unistd.h>int dup2(int oldfd, int newfd);//解释
//将oldfd文件文件描述符fd拷贝到newfd
//或者说 将newfd内容更改为oldfd的内容//返回值
//失败返回-1,设置错误码。成功返回文件描述符
注意:dup2不是简单的更改0,1,2... 。而是将指针数组中的0,1,2的内容struct_file更改
a dup2完成输出重定向
用法举例:
#include <iostream>#include <cstdio>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>#define MY_FILE "log.txt"int main()
{umask(0);int fd1 = open(MY_FILE, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0666);//将fd 1中的内容由指向标准输出更改为指向log.txtdup2(fd1,1);int cnt = 10;while(cnt--){fprintf(stdout,"Hello YZC! [%d]\n",cnt); //向stdout输出10条数据}return 0;
}
测试结果:
可见,通过dup2我们完成了输出重定向
b dup2完成追加重定向
想要完成追加重定向,只要将重定向文件的写入方式更改为追加即可
测试举例:
#include <iostream>#include <cstdio>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>#define MY_FILE "log.txt"int main()
{umask(0);//以追加的方式打开,而不是TRUNC清空int fd1 = open(MY_FILE, O_RDWR | O_CREAT | O_APPEND, 0666);//将fd 1中的内容由指向标准输出更改为指向log.txtdup2(fd1,1);int cnt = 10;while(cnt--){fprintf(stdout,"Hello YZC! [%d]\n",cnt); //向stdout输出10条数据}return 0;
}
测试结果:
c dup2输入重定向
我们将文件描述符表中0的内容由标准输入转为由log.txt文件输入
#include <iostream>#include <cstdio>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>#define MY_FILE "log.txt"int main()
{// 以只读方式打开int fd1 = open(MY_FILE, O_RDONLY);// 更改0的中的内容,由标准输入变为由log.txt输入dup2(fd1, 0);char buffer[64];while (true){printf("请输入>");// 向buffer输入数据,若为空,直接跳出循环if (fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin) == NULL)break;printf("%s", buffer);}return 0;
}
测试结果如下:
三. 如何理解Linux下一切皆文件?
我们知道,被打开的文件有文件描述结构体,这个结构体中包含了文件的各种属性。
struct file
{//文件的各种属性int type;int status;......//文件的读写方法指针int (*readp)();int (*write)();
}
站在struct file的角度来说,各种文件或者设备(键盘,显示器,鼠标,磁盘等)统一都是 struct file。
而我们用户通过struct file去调用其中的读写函数指针就能够调用具体的文件或者设备的读写方法。
通过这种虚拟文件系统,我们就能够摒弃底层硬件的差别。而使用统一的视角去看待各种文件和硬件设备,使用统一的文件接口进行操作。所以说Linux下一切皆文件
这种设计是不是也符合多态的原则
Linux中的源码
四. 下篇内容:C语言FILE与用户级缓冲区与文件系统
相关文章:

Linux操作系统3-文件与IO操作2(文件描述符fd与文件重定向)
上篇文章:Linux操作系统3-文件与IO操作1(从C语言IO操作到系统调用)-CSDN博客 本篇代码Gitee仓库:myLerningCode 橘子真甜/Linux操作系统与网络编程学习 - 码云 - 开源中国 (gitee.com) 本篇重点:文件描述符fd与文件重定向 目录 一. 文件描述…...
k8s调度策略
调度策略 binpack(装箱策略) Binpacking策略(又称装箱问题)是一种优化算法,用于将物品有效地放入容器(或“箱子”)中,使得所使用的容器数量最少,Kubernetes等集群管理系…...

uniapp中父组件传参到子组件页面渲染不生效问题处理实战记录
上篇文件介绍了,父组件数据更新正常但是页面渲染不生效的问题,详情可以看下:uniapp中父组件数组更新后与页面渲染数组不一致实战记录 本文在此基础上由于新增需求衍生出新的问题.本文只记录一下解决思路. 下面说下新增需求方便理解场景: 商品信息设置中添加抽奖概率设置…...

螺丝螺帽缺陷检测识别数据集,支持yolo,coco,voc三种格式的标记,一共3081张图片
螺丝螺帽缺陷检测识别数据集,支持yolo,coco,voc三种格式的标记,一共3081张图片 3081总图像数 数据集分割 训练组90% 2781图片 有效集7% 220图片 测试集3% 80图片 预处理…...

一个简单带颜色的Map
越简单 越实用。越少设计,越易懂。 需求背景: 创建方法,声明一个hashset, 元素为 {“#DE3200”, “#FA8C00”, “#027B00”, “#27B600”, “#5EB600”} 。 对应的key为 key1 、key2、key3、key4、key5。 封装该方法,…...

kubeadm安装K8s集群之基础环境配置
系列文章目录 1.kubeadm安装K8s集群之基础环境配置 2.kubeadm安装K8s集群之高可用组件keepalivednginx 3.kubeadm安装K8s集群之master节点加入 4.kubeadm安装K8s集群之worker1节点加入 kubeadm安装K8s集群基础环境配置 1.首先确保所有机器可以通信,然后配置主机host…...

前端实现在线预览excel文件
在前端开发中,经常会遇到需要在线预览各种文件的需求。本文将介绍如何使用前端技术实现在线预览 Excel 文件的功能。 一、基于微软office服务的excel预览 获取要预览的 Excel 文件的 URL(例如存储在 OneDrive 或 SharePoint 上的文件)。 使…...

关于idea-Java-servlet-Tomcat-Web开发中出现404NOT FOUND问题的解决
在做web项目时,第一次使用servlet开发链接前端和后端的操作,果不其然,遇到了诸多问题,而遇到最多的就是运行项目打开页面时出现404NOT FOUND的情况。因为这个问题我也是鼓捣了好久,上网查了许多资料才最终解决…...

SCRM私域流量管理工具助力企业微信电商转型升级
内容概要 在当今数字化时代,SCRM(社交客户关系管理)私域流量管理工具正逐渐成为企业转型的重要助力。尤其是在电商领域,企业微信的兴起为许多公司打开了新的销售渠道,通过SCRM系统的高效整合,企业能够更加…...
三相异步电动机为什么能够旋转?
三相异步电动机,作为一种广泛应用于工业、农业及其他领域的电动机,其工作原理的理解对于工程技术人员以及相关从业者来说至关重要。 一、三相异步电动机的基本结构 三相异步电动机主要由定子、转子和机壳组成。定子是电动机的静止部分,包含…...

优化移动端H5:常见问题与解决方案
移动端H5开发中的“坑”与解决方案 本文介绍了开发中遇到的几个关于移动端H5开发中的小问题,以及解决的方法。 一、iOS滑动不流畅问题 在iOS设备上,H5页面的滑动效果有时会出现不流畅的情况,特别是在页面高度超过一屏时。这通常是由于iOS的…...

TM1不藏私系列——#10. TM1快速运算的秘密武器-Feeder
与其他BI产品对比,TM1的快速运算能力一骑绝尘。 但是在多维度的数据组合下,TM1是依据什么进行运算的呢? 今天将和大家一同了解TM1快速运算的秘密武器-Feeder。 上期我们提到通过配置维度中的元素权重,可以在合并层级加总计算。除…...
【Python】【Conda 】Conda vs venv:Python开发者的虚拟环境选择指南
目录 引言一、概述1.1 Conda 虚拟环境1.2 Python venv 虚拟环境 二、安装与设置2.1 安装 Conda 虚拟环境2.2 安装 Python venv 虚拟环境 三、依赖管理3.1 Conda 依赖管理3.2 Python venv 依赖管理 四、适用场景五、性能与资源占用5.1 Conda 性能与资源占用5.2 Python venv 性能…...
【从0学英语】06.时态 - 一般过去时
一般过去时(Past Simple Tense)是表达过去发生的动作、状态或事实的核心时态。这一时态都扮演着不可或缺的角色,本篇文章将全面讲解一般过去时的定义、结构、用法以及常见的动词变化,通过例句和详细的解释帮你理解这一时态。 文章…...

获取cpu序列号-python实现
DataBall 助力快速掌握数据集的信息和使用方式,会员享有 百种数据集,持续增加中。 需要更多数据资源和技术解决方案,知识星球: “DataBall - X 数据球(free)” -------------------------------------------------------------…...
文献分享: PLAID——为ColBERT架构设计的后期交互驱动器
👉前情提要: 神经网络自然语言模型概述 Transformer \text{Transformer} Transformer与注意力机制概述 📚相关论文: BERT: Pre-training of Deep Bidirectional Transformers for Language Understanding \text{BERT: Pre-train…...

IMX6ULL开发板、PC机上的USB网卡、VMware中的Ubuntu的桥接网卡三者互Ping设置及设置
连上PC机上的USB网卡配置 首先打开Windows设备管理器,截图记录下当前的网络适配器,作为插上USB网卡后的对比: 然后打开“更改适配器选项”,也截张图,作为插上USB网卡后的对比: 插上USB网口࿰…...
孚盟云 MailAjax.ashx SQL漏洞复现
0x01 产品描述: 孚盟云是由...

前端 mp4 视频改成 m3u8 流模式
前端 mp4 视频改成 m3u8 流模式 mp4 视频的问题 1、mp4 视频通常对应一个文件,播放时需要加载全部文件,消耗网络资源。如果用户从中间某个时间访问,也会从头开始下载,浪费服务器性能。 2、mp4 视频文件容易被用户下载到本地。有…...

聚焦港口智能接处警,开启平安海运之门
一、概述 港口作为海运的关键枢纽,安全保障至关重要。港口智能接处警系统凭借智能化、数字化、信息化手段,融合 AI 与大数据等前沿技术,旨在实现对港口各类警情的快速、精准处理,有效提升港口应急响应能力,开启平安海…...
ubuntu搭建nfs服务centos挂载访问
在Ubuntu上设置NFS服务器 在Ubuntu上,你可以使用apt包管理器来安装NFS服务器。打开终端并运行: sudo apt update sudo apt install nfs-kernel-server创建共享目录 创建一个目录用于共享,例如/shared: sudo mkdir /shared sud…...
Java 加密常用的各种算法及其选择
在数字化时代,数据安全至关重要,Java 作为广泛应用的编程语言,提供了丰富的加密算法来保障数据的保密性、完整性和真实性。了解这些常用加密算法及其适用场景,有助于开发者在不同的业务需求中做出正确的选择。 一、对称加密算法…...

令牌桶 滑动窗口->限流 分布式信号量->限并发的原理 lua脚本分析介绍
文章目录 前言限流限制并发的实际理解限流令牌桶代码实现结果分析令牌桶lua的模拟实现原理总结: 滑动窗口代码实现结果分析lua脚本原理解析 限并发分布式信号量代码实现结果分析lua脚本实现原理 双注解去实现限流 并发结果分析: 实际业务去理解体会统一注…...

深入解析C++中的extern关键字:跨文件共享变量与函数的终极指南
🚀 C extern 关键字深度解析:跨文件编程的终极指南 📅 更新时间:2025年6月5日 🏷️ 标签:C | extern关键字 | 多文件编程 | 链接与声明 | 现代C 文章目录 前言🔥一、extern 是什么?&…...
【HTTP三个基础问题】
面试官您好!HTTP是超文本传输协议,是互联网上客户端和服务器之间传输超文本数据(比如文字、图片、音频、视频等)的核心协议,当前互联网应用最广泛的版本是HTTP1.1,它基于经典的C/S模型,也就是客…...

以光量子为例,详解量子获取方式
光量子技术获取量子比特可在室温下进行。该方式有望通过与名为硅光子学(silicon photonics)的光波导(optical waveguide)芯片制造技术和光纤等光通信技术相结合来实现量子计算机。量子力学中,光既是波又是粒子。光子本…...
python报错No module named ‘tensorflow.keras‘
是由于不同版本的tensorflow下的keras所在的路径不同,结合所安装的tensorflow的目录结构修改from语句即可。 原语句: from tensorflow.keras.layers import Conv1D, MaxPooling1D, LSTM, Dense 修改后: from tensorflow.python.keras.lay…...

逻辑回归暴力训练预测金融欺诈
简述 「使用逻辑回归暴力预测金融欺诈,并不断增加特征维度持续测试」的做法,体现了一种逐步建模与迭代验证的实验思路,在金融欺诈检测中非常有价值,本文作为一篇回顾性记录了早年间公司给某行做反欺诈预测用到的技术和思路。百度…...
掌握 HTTP 请求:理解 cURL GET 语法
cURL 是一个强大的命令行工具,用于发送 HTTP 请求和与 Web 服务器交互。在 Web 开发和测试中,cURL 经常用于发送 GET 请求来获取服务器资源。本文将详细介绍 cURL GET 请求的语法和使用方法。 一、cURL 基本概念 cURL 是 "Client URL" 的缩写…...
LOOI机器人的技术实现解析:从手势识别到边缘检测
LOOI机器人作为一款创新的AI硬件产品,通过将智能手机转变为具有情感交互能力的桌面机器人,展示了前沿AI技术与传统硬件设计的完美结合。作为AI与玩具领域的专家,我将全面解析LOOI的技术实现架构,特别是其手势识别、物体识别和环境…...