CSAPP学习日志之系统IO举例分析

有关系统IO的举例分析说明

• 首先是一个关于IO重定向和只读的例子

#include "csapp.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    int fd1, fd2, fd3;
    char c1, c2, c3;
    char *fname = argv[1];
    fd1 = Open(fname, O_RDONLY, 0);
    fd2 = Open(fname, O_RDONLY, 0);
    fd3 = Open(fname, O_RDONLY, 0);
    dup2(fd2, fd3);

    Read(fd1, &c1, 1);
    Read(fd2, &c2, 1);
    Read(fd3, &c3, 1);
    printf("c1 = %c, c2 = %c, c3 = %c\n", c1, c2, c3);

    Close(fd1);
    Close(fd2);
    Close(fd3);
    return 0;
}

运行如下：

abcde.txt中的内容为：

关于dup2函数：

int dup2(int oldfd，int newfd)；返回：若成功则为非负的描述符，若出错则为-1。
dup2函数复制描述符表表项oldfd到描述符表项newfd，覆盖描述符表表项newfd以前的内容。如果newfd已经打开了，dup2会在复制oldfd之前关闭newfd。

代码分析：
这段代码以只读方式打开了3次abcde.txt文件，并使用重定向dup2函数将描述符表项fd2复制到了fd3，覆盖了fd3。因此c1，c2的值都是在abcde.txt文件中读取的第一个字节a，fd1，fd2引用计数都为1；而dup2执行后fd3指向的内容被覆盖，并且现在指向fd2所指向的内容，所以fd3标准输出的数据重定向到fd2指向的文件，从fd2指向的文件中继续读数据，引用计数增加为2，c3的值为abcde.txt文件中读取的第二个字节b。

• 然后是另一个IO重定向和写数据的例子

#include "csapp.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    int fd1, fd2, fd3;
    char *fname = argv[1];
    fd1 = Open(fname, O_CREAT|O_TRUNC|O_RDWR, S_IRUSR|S_IWUSR);
    Write(fd1, "pqrs", 4);	

    fd3 = Open(fname, O_APPEND|O_WRONLY, 0);
    Write(fd3, "jklmn", 5);
    fd2 = dup(fd1);  /* Allocates new descriptor */
    Write(fd2, "wxyz", 4);
    Write(fd3, "ef", 2);

    Close(fd1);
    Close(fd2);
    Close(fd3);
    return 0;
}

/*abcde.txt
pqrswxyzef
*/

运行如下：

此时abcde.txt中的内容变为：

关于dup函数：

int dup(int oldfd)；返回：若成功则为最小的未被使用的描述符，若出错则为-1。
dup函数复制描述符表表项oldfd所指的文件描述符产生一个新的文件描述符，返回的新的文件描述符和oldfd共享同一个文件打开表项。

代码分析：
这段代码首先以可读可写的方式打开文件(O_RDWR)，如果文件不存在就创建一个它的空文件（O_CREAT），如果存在就截断清空它（O_TRUNC)，这里清空原文件的内容并返回fd1，再写入pqrs四个字节，此时abcde.txt中的内容为pqrs。
然后以只写模式打开文件（O_WDONLY)，设置文件位置在文件的结尾处并返回fd3，再写入jklmn五个字节，此时abcde.txt中的内容为pqrsjklmn。
再然后调用dup函数返回一个新的文件描述符fd2，它与fd1共享一个打开文件表项，再从第四个字节后面写入wxyz四个字节，因此覆盖了jklm，此时abcde.txt中的内容为pqrswxyzn。
最后在fd3指向的位置写入ef，此时abcde.txt中的内容为pqrswxyznef。