dup和dup2以及cat函数函数

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dup和dup2也是两个非常有用的调用，它们的作用都是用来复制一个文件的描述符。它们经常用来重定向进程的stdin、stdout和stderr。这两个函数的原形如下：

#include <unistd.h>
int dup( int oldfd );
int dup2( int oldfd, int targetfd );

利用函数dup，我们可以复制一个描述符。传给该函数一个既有的描述符，它就会返回一个新的描述符，这个新的描述符是传给它的描述符的拷贝。这意味着，这两个描述符共享同一个数据结构。例如，如果我们对一个文件描述符执行lseek操作，得到的第一个文件的位置和第二个是一样的。下面是用来说明dup函数使用方法的代码片段：

int fd1, fd2;
...
fd2 = dup( fd1 );

dup2函数跟dup函数相似，但dup2函数允许调用者规定一个有效描述符和目标描述符的id。在使用dup2的时候若第二个参数的描述符targetfd已经打开则现将其关闭， dup2函数成功返回时，目标描述符（dup2函数的第二个参数）将变成源描述符（dup2函数的第一个参数）的复制品，换句话说，两个文件描述符现在都指向同一个文件，并且是函数第一个参数指向的文件。下面我们用一段代码加以说明：

 int oldfd;oldfd = open("app_log", (O_RDWR | O_CREATE), 0644 );dup2( oldfd, 1 );close( oldfd );

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>int main()
{int pfds[2];if ( pipe(pfds) == 0 ) {if ( fork() == 0 ) {close(1);dup2( pfds[1], 1 );close( pfds[0] );execlp( "ls", "ls", "-l", NULL );} else {close(0);dup2( pfds[0], 0 );close( pfds[1] );execlp( "wc", "wc", "-l", NULL );}return 0;
}

//复制文件描述符并向文件写数据

#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>void main()
{int fd,newfd;char *bufFD="Advanced Programming! write by fd\n";char *bufNewFD="Advanced Programming! write by NewFD\n";fd = open("test.txt",O_RDWR|O_CREAT,0644);if(fd==-1){printf("open file error%m\n");exit(-1);}//开始复制了newfd = dup(fd);//使用fd写write(fd,bufFD,strlen(bufFD));close(fd);//使用newfd写write(newfd,bufNewFD,strlen(bufNewFD));if(close(newfd)==-1){printf("close error\n");}exit(0);
}

实现简单cat命令：实现的是无论输入多少参数都能将其转化为标准输出输出出来。

#include "io.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>int main(int argc, char * argv[])
{int fd_in = STDIN_FILENO;int fd_out = STDOUT_FILENO;int i;for(i = 1; i < argc; i ++){   //写上fro循环是为了无论输入几个命令行参数，都能够将其转换为标准输出输出出来fd_in = open(argv[i],O_RDONLY);if(fd_in < 0){perror("open error");continue;}copy(fd_in,fd_out);close(fd_in);}if(argc == 1){   copy(fd_in,fd_out);}return 0;
}

io.c文件

#include "io.h"
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>#define BUFFER_LEN 1024void copy(int fdin, int fdout)
{char buffer[BUFFER_LEN];ssize_t size;while(( size = read(fdin, buffer, BUFFER_LEN )) > 0){   printf("current %ld\n",lseek(fdin,0L,SEEK_CUR));if( write( fdout, buffer, size) != size){fprintf(stderr,"write error: %s\n",strerror(errno));exit(1);}}if(size < 0){fprintf(stderr, "read error: %s\n",strerror(errno));exit(1);}}

io.h头文件

#ifndef __IO_H
#define __IO_Hextern void copy(int fdin, int fdout);#endif

使用dup函数，打造升级版cat命令：

#include "io.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>/*
*bin/mcat + iotec.txt (+为输入重定向)
*bin/mcat - iotec.txt（-为输出重定向）
*/int main(int argc, char * argv[])
{int fd_in = STDIN_FILENO;int fd_out = STDOUT_FILENO;int flag = 0;int i;for(i = 1; i < argc; i ++){   //写上fro循环是为了无论输入几个命令行参数，都能够将其转换为标准输出输出出来if(!strcmp("+", argv[i])){fd_in = open(argv[++i],O_RDONLY);if(fd_in < 0){perror("open error");}//将标准输入重定向到文件if(dup2(fd_in, STDIN_FILENO) != STDIN_FILENO){perror("dup2 error!");exit(1);}close(fd_in);}else if(!strcmp("-",argv[i])){fd_out = open(argv[++i], O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0777);if(fd_out < 0){perror("open fd_out error!");exit(1);               }//将标准输出重定向到文件if(dup2(fd_out, STDOUT_FILENO) != STDOUT_FILENO){perror("dup2 error");exit(1);}}else {flag  = 1;;fd_in = open(argv[i], O_RDONLY);if(fd_in < 0){perror("open error!");exit(1);}if(dup2(fd_in ,STDIN_FILENO) != STDIN_FILENO){perror("dup2 error");exit(1);}copy(STDIN_FILENO,STDOUT_FILENO);close(fd_in);}}if(!flag){copy(STDIN_FILENO, STDOUT_FILENO);}return 0;
}

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