UNIX文件描述符重用

Question

尽管我对UNIX非常熟悉，并且已经对其进行了很长时间的编程，但我不习惯进行文件操作。

我知道0/1/2文件描述符是标准输入，输出和错误。我意识到，无论何时一个进程打开一个文件，它都会被赋予一个最小值的描述符，这个描述符尚未被使用 - 而且我理解了关于使用dup/dup2的一些事情。

虽然我对过程之间的文件描述符感到困惑。每个进程是否有自己的0/1/2描述符用于输入/输出/错误，还是3个描述符在所有进程之间共享？你如何在3个不同的shell中运行3个程序，并且如果他们共享，他们都只能得到他们的程序输出？

如果两个程序在启动后打开myfile.txt，它们都会使用文件描述符＃3，还是第二个程序会在使用3之后使用＃4？

我知道我在那里以几种方式问过同一个问题，但我只是想说清楚。越详细越好:)编程时，我从来没有遇到过这些问题，但是我正在阅读一本UNIX书以了解更多内容，并且我突然意识到这让我困惑不已，之前的细节。

Answer 1

每个文件描述符都是进程本地的。但是，某些文件描述符可以引用同一个文件 - 例如，如果使用fork()创建子进程，它将共享由父进程打开的文件。它有自己的一组文件描述符，最初与父文件相同，但可以通过关闭/复制等方式更改。

如果两个程序打开同一个文件，通常它们会获得单独的文件描述符，指向单独的内部结构。但是，使用某些技术（如fork，FD传递等），可以使不同进程中的文件描述符指向相同的内部实体。不过，一般情况并非如此。

回答你的问题，这两个程序将有FD＃3为新打开的文件。

Answer 2

Unix中的文件描述符（通常）通过fork（）和exec（）调用持续存在。所以是的，几个进程可以共享文件描述符。

例如，壳可以做如下命令：

foo | bar 

在这种情况下，Foo的标准输出必须连接到酒吧的标准输入。为此，shell最可能使用pipe（）来创建读写器文件描述符。它fork（）两次。描述符依然存在。将调用foo的fork（）将关闭（1）; DUP（writer_fd）;编写writer_fd描述符1.然后执行exec（），并将进程foo输出到我们创建的管道。对于酒吧，我们关闭（0）; DUP（读取器）;然后exec（）。瞧，foo会输出到吧。

Answer 3

不要将文件描述符与它们表示的资源混淆。你可以有十个不同的进程，每个进程打开一个文件描述符'3'，每个进程指向一个不同的打开文件。当一个进程使用其文件描述符进行I/O操作时，操作系统知道哪个进程正在执行I/O，并能够消除正在引用哪个文件。