标签：Linux 重定向

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Linux文件系统之重定向的实现原理详解  更新时间：2024年02月21日 09:42:17   作者：春人.   在Linux中,重定向是一种用于控制输入和输出流的机制,通过重定向,可以将命令的输入和输出重定向到文件、设备或其他命令中,本文将详细的给大家讲解一下Linux重定向的实现原理,需要的朋友可以参考下 目录 一、再来理解重定向 1.1 输出重定向效果演示 1.2 重定向的原理 1.3 dup2 1.4 输入重定向效果演示 1.5 输入重定向代码实现 二、再来理解标准输出和标准错误 2.1 同时对标准输出和标准错误进行重定向 2.2 将标准输出和标准错误重定向到同一个文件 三、再看一切皆文件 四、结语 一、再来理解重定向 1.1 输出重定向效果演示 分析：ls 指令是显示当前目录下的文件，本质就是将当前目录下所有的文件名以字符串的形式写入到显示器文件。采用输出重定向 >，将原本应该写入显示器文件的内容写入到了 log.txtx 文件中。 1.2 重定向的原理 在讲解重定向原理前，我们需要明确文件描述符的分配规则，即从0下标开始，寻找最小的没有使用的数组位置，它的下标就是新打开文件的文件描述符。这里没有使用的意思是该下标里面存的是 NULL，即没有指向任何一个文件对象。下面通过一段代码来为大家展示重定向的原理。 // mytest.c int main() { close(1); int fd = open(FILE_PATH, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0666); if(fd < 0) { perror("open"); return errno; } const char* str = "Hello Linux!\n"; int cnt = 5; while(cnt--) { write(1, str, strlen(str)); } return 0; } 代码分析：上面这段代码就完美的展示了重定向的原理。首先调用 close 系统调用将 1 号下标对应的文件关闭，关闭的意思就是将 1 下标里的内容置为 NULL，原本 1 下标里面存储的内容是显示器文件对象的地址，也就是标准输出 stdout，紧接着调用 open 打开了一个文件，根据文件描述符的分配规则，新打开的这个文件的文件描述符就是 1，即文件描述符表（file*的数组）1 号下标里面存储的就是新打开的文件对象的地址。接下来调用 write 接口，向 1 号文件描述符中进行写入，本来 1 号文件描述符对应的是显示器文件，原本向显示器文件中写入的内容，此时就被写入到新打开的文件中，没有向显示器文件中写入，因此屏幕上就不会出现字符串，至此整个重定向的过程就结束啦。 总结：重定向的本质是对数组下标里面的内容进行修改。 1.3 dup2 上面介绍了重定向的原理，下面介绍一下实现重定向的系统调用 dup2。 #include <unistd.h> int dup2(int oldfd, int newfd); dup2 的具体实现并不是向上面代码中那样，先将一个文件描述符关闭，然后紧接着再打开一个文件。dup2 的使用方法是，用户在调用 dup2 接口前，正常打开一个文件，不用将显示器文件关闭，此时新打开文件的文件描述符就是 3。接下来调用...