Нейл Мэтью - Основы программирования в Linux

Того же эффекта, что и применение вызовов dupи dup2можно добиться, применяя более общий вызов fcntlс командой F_DUPFD. Как говорилось, вызов dupлегче использовать, поскольку он разработан специально для создания дубликатов файловых дескрипторов. Он также очень широко применяется, поэтому вы встретите его гораздо чаще в существующих программах, чем вызов fcntlи команду F_DUPFD.

Итак, как же dupпомогает в обмене данными между процессами? Хитрость кроется в знании того, что дескриптор стандартного файла ввода всегда 0 и что dupвсегда возвращает новый файловый дескриптор, применяя наименьший доступный номер. Сначала закрыв дескриптор 0, а затем вызвав dup, вы получите новый файловый дескриптор с номером 0. Поскольку новый файловый дескриптор — это дубликат существующего, стандартный ввод изменится и получит доступ к файлу или каналу, файловый дескриптор которого вы передали в функцию dup. В результате вы создадите два файловых дескриптора, которые ссылаются на один и тот же файл или канал и один из них будет стандартным вводом.

Легче всего понять, что происходит, когда вы закрываете файловый дескриптор 0 и затем вызываете dup, если рассмотреть состояние первых четырех файловых дескрипторов, изменяющихся последовательно друг за другом (табл. 13.1).

Таблица 13.1

А теперь выполните упражнение 13.8.

Давайте вернемся к предыдущему примеру, но на этот раз вы измените дочернюю программу, заменив в ней файловый дескриптор stdin концом считывания readсозданного вами канала. Вы также выполните некоторую реорганизацию файловых дескрипторов, чтобы дочерняя программа могла правильно определить конец данных в канале. Как обычно, мы пропустили некоторые проверки ошибок для краткости.

Превратите программу pipe3.c в pipe5.c с помощью следующего программного кода:

#include

#include

#include

#include

int main() {

int data_processed;

int file pipes[2];

const char some_data[] = "123";

pid_t fork_result;

if (pipe(file_pipes) == 0) {

fork_result = fork();

if (fork_result == (pid_t)-1) {

fprintf(stderr, "Fork failure");

exit(EXIT_FAILURE);

}

if (fork_result == (pid_t)0) {

close(0);

dup(file_pipes[0];

close(file_pipes[0]);

close(file_pipes[1]);

execlp("od", "od", "-c", (char*)0);

exit(EXIT_FAILURE);

} else {

close(file_pipes[0]);

data_processed = write(file_pipes[1], some_data,

strlen(some_data));

close(file_pipes[1]);

printf("%d — wrote %d bytes\n", (int)getpid(), data_processed);

}

}

exit(EXIT_SUCCESS);

}

У этой программы следующий вывод:

$ ./pipe5

22495 - wrote 3 bytes

0000000 1 2 3

0000003

Как это работает

Как и прежде, программа создает канал, затем выполняет вызов fork, создавая дочерний процесс. В этот моменту обоих процессов, родительского и дочернего, есть файловые дескрипторы для доступа к каналу, по одному для чтения и записи, т.е. всего четыре открытых файловых дескриптора.

Давайте первым рассмотрим дочерний процесс. Он закрывает свой стандартный ввод с помощью close(0)и затем вызывает dup(file_pipes[0]). Этот вызов дублирует файловый дескриптор, связанный с концом readканала, как файловый дескриптор 0, стандартный ввод. Далее дочерний процесс закрывает исходный файловый дескриптор для чтения из канала, file_pipes[0]. Поскольку этот процесс никогда не будет писать в канал, он также закрывает файловый дескриптор для записи в канал, file_pipes[1]. Теперь у дочернего процесса единственный файловый дескриптор, связанный с каналом, файловый дескриптор 0, его стандартный ввод.