dup and dup2的剖析

dup和dup2都可用来复制一个现存的文件描述符，使两个文件描述符指向同一个file结构体。如果两个文件描述符指向同一个file结构体，File Status Flag和读写位置只保存一份在file结构体中，并且file结构体的引用计数是2。如果两次open同一文件得到两个文件描述符，则每个描述符对应一个不同的file结构体，可以有不同的File Status Flag和读写位置。请注意区分这两种情况。

#include <unistd.h>

int dup(int oldfd);
int dup2(int oldfd, int newfd);

如果调用成功，这两个函数都返回新分配或指定的文件描述符，如果出错则返回-1。dup返回的新文件描述符一定该进程未使用的最小文件描述符，这一点和open类似。dup2可以用newfd参数指定新描述符的数值。如果newfd当前已经打开，则先将其关闭再做dup2操作，如果oldfd等于newfd，则dup2直接返回newfd而不用先关闭newfd再复制。

下面这个例子演示了dup和dup2函数的用法，请结合后面的连环画理解程序的执行过程。

#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
 
int main(void)
{
	int fd, save_fd;
	char msg[] = "This is a test\n";

	fd = open("somefile", O_RDWR|O_CREAT, S_IRUSR|S_IWUSR);
	if(fd<0) {
		perror("open");
		exit(1);
	}
	save_fd = dup(STDOUT_FILENO);
	dup2(fd, STDOUT_FILENO);
	close(fd);
	write(STDOUT_FILENO, msg, strlen(msg));
	dup2(save_fd, STDOUT_FILENO);
	write(STDOUT_FILENO, msg, strlen(msg));
	close(save_fd);
	return 0;
}

 

 

重点解释两个地方：

• 第3幅图，要执行dup2(fd, 1);，文件描述符1原本指向tty，现在要指向新的文件somefile，就把原来的关闭了，但是tty这个文件原本有两个引用计数，还有文件描述符save_fd也指向它，所以只是将引用计数减1，并不真的关闭文件。

• 第5幅图，要执行dup2(save_fd, 1);，文件描述符1原本指向somefile，现在要指向新的文件tty，就把原来的关闭了，somefile原本只有一个引用计数，所以这次减到0，是真的关闭了。