写在前面

本文主要介绍 Linux系统编程中用于文件描述符复制的两个函数dup(),dup2()

函数功能

文件描述符不用再过多赘述，它是Linux系统编程中用来描述一个文件的东西，而dup() 和 dup2() 是两个非常有用的系统调用，都是用来复制一个文件的描述符，使新的文件描述符也标识旧的文件描述符所标识的文件。

dup

作用：复制一个新的文件描述符
函数原型：int dup(int oldfd);

头文件：

#include <unistd.h>

参数：

旧的文件描述符

返回值

成功：返回新的文件描述符，是调用进程文件描述符表中最小可用的文件描述符，最终 oldfd 和新的文件描述符都指向同一个文件。
失败：返回 -1，并设置 errno

举例

使用dup()函数复制一个文件描述符，同时对一个文件进行写操作

#include<stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <error.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char *argv[]){
    int fd1;
    fd1 = open("test.txt",O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC,0644);//打开一个文件
    if(fd1 == -1){
        perror("open error");
        exit(1);
    }   

    char *str1 = "hello fd1\n";
    write(fd1, str1, strlen(str1));//通过文件描述符fd1向文件中写

    char *str2 = "hello fd2\n";
    int fd2 = dup(fd1);
    write(fd2, str2, strlen(str2));//通过文件描述符fd2向文件中写
    
    close(fd1);//关闭文件描述符
    close(fd2);
    return 0;
}

程序执行结果，两个字符串都在test.txt内，dup() 复制的新文件描述符是系统自动分配的最小可用的文件描述符

dup2

作用：通过 oldfd 复制出一个新的文件描述符 newfd，如果成功，newfd 和函数返回值是同一个返回值，最终 oldfd 和新的文件描述符 newfd 都指向同一个文件。
函数原型：int dup2(int oldfd, int newfd);
头文件：

#include <unistd.h>

参数：

oldfd：旧的文件描述符
newfd：新的文件描述符

返回值：

成功：返回新的文件描述符
失败：返回-1，设置errno

案例

将上述案例通过dup2()实现

#include<stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <error.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char *argv[]){
    int fd1;
    fd1 = open("test.txt",O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC,0644);
    if(fd1 == -1){
        perror("open error");
        exit(1);
    }
    printf("fd1========%d\n", fd1);
//先通过fd1复制出fd2，fd1，fd2都指向"test.txt"
//将fd2设置为标准输出(显示在屏幕上)
    int fd2 = dup2(fd1, STDOUT_FILENO);
//下面这句话不会出现在屏幕上，而是在"test.txt"中，
// printf()是标准库函数，最终还是会调用系统调用函数write()
// 相当于这样，write(test，)，往 test 文件描述符写内容，
// 默认的情况下, test 文件描述符指向标准输出设备（如，显示屏）
// 所以， printf()的内容先显示到屏幕上
// 但是现在 test 文件描述符指向文件 "test.txt"
// 所以，printf()的内容会写入文件 "test.txt"
    printf("fd2========%d\n", fd2);
    close(fd1);
    close(fd2);
    return 0;
}

程序执行结果如下

一个出现在文件中，一个出现在test.txt中

区别

dup2与dup区别是dup2可以用参数newfd指定新文件描述符的数值。若参数newfd已经被程序使用，则系统就会将newfd所指的文件关闭，若newfd等于oldfd，则返回newfd,而不关闭newfd所指的文件。dup2所复制的文件描述符与原来的文件描述符共享各种文件状态。共享所有的锁定，读写位置和各项权限或flags等.