高级I/O函数(3)-tee、fcntl函数

tee函数使用

功能描述:tee函数在两个管道文件描述符之间复制数据,也是零拷贝操作.它不消耗数据,因此源文件描述符仍然可以用于后续的操作.

函数原型:

#include <fcntl.h>
 ssize_t tee(int fd_in,int fd_out,size_t len,unsigned int flags);

函数参数:fd_in和fd_out必须都是管道文件描述符。

返回值:成功时返回在两个文件描述符之间复制的数据字节数，返回0表示没有复制任何数据.失败时返回-1并设置errno.

下面是利用tee函数和splice函数,实现同时输出数据到终端与文件的程序)的基本功能.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>

int main(int argc,const char* argv[]){
    if(argc<=2){
        printf("usage:%s <file>
",argv[0]);
        exit(-1);
    }
    
    int filefd=open(argv[1],O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0666);
    assert(filefd>=0);
    
    int pipefd_stdout[2];
    int ret=pipe(pipefd_stdout);
    assert(ret!=-1);
    
    int pipefd_file[2];
    ret=pipe(pipefd_file);
    assert(ret!=-1);
    
    /*将标准输入内容输入管道文件pipefd_stdout*/
    ret=splice(STDIN_FILENO,NULL,pipefd_stdout[1],NULL,32768,SPLICE_F_MORE
                                    |SPLICE_F_MOVE);
    assert(ret!=-1);
    
    /*将管道pipefd_stdout[0]输出复制到管道pipefd_file的输入端*/
    ret=tee(pipefd_stdout[0],pipefd_file[1],32768,SPLICE_F_NONBLOCK);
    assert(ret!=-1);
    /*将管道pipefd_file的输出定向到文件描述符filefd上*/
    ret=splice(pipefd_file[0],NULL,filefd,NULL,32768,SPLICE_F_MORE|
                                    SPLICE_F_MORE);
    assert(ret!=-1);
    /*将管道pipefd_stdout的输出定向到标准输出,其内容与文件中完全一致*/
    ret=splice(pipefd_stdout[0],NULL,STDOUT_FILENO,NULL,32768,SPLICE_F_MORE|
                                        SPLICE_F_MOVE);
    assert(ret!=-1);
    
    close(filefd);
    close(pipefd_file[0]);
    close(pipefd_file[1]);
    close(pipefd_stdout[0]);
    close(pipefd_stdout[1]);
    return 0;
}

fcntl函数的使用

功能描述:常用于控制文件描述符的属性和行为

函数原型:

#include <fcntl.h>
int fcntl(int fd,int cmd,...);

fd是被操作的文件描述符，cmd参数指定执行何种类型的操作.根据操作类型的不同,该函数可能还需要第三个可选参数.

fcntl支持的常用操作及其参数

操作分类	操作	含义	第三个参数的类型	成功时的返回值
复制文件描述符	F_DUPFD	创建一个新的文件描述符，其值大于或等于arg	long	新创建的文件描述符的值
复制文件描述符	F_DUPFD_CLOEXEC	与F_DUPFD相似，不过在创建文件描述符的同时,设置其close_on_exec标志	long	新创建的文件描述符的值
获取和设置文件描述符的标志	F_GETFD	获取fd的标志	无	fd的标志
获取和设置文件描述符的标志	F_SETFD	设置fd的标志	long	0
获取和设置文件描述符的状态标志	F_GETFL	获取fd的状态标志,这些标志包括可由open系统调用设置的标志(O_CREAT、O_APPEND等)和访问模式(O_RDONLY、O_WRONLY和O_RDWR)	void	fd的状态标志
获取和设置文件描述符的状态标志	F_SETFL	设置fd的状态标志,但部分标志是不能修改的(比如访问模式标志)	long	0
管理信号	F_GETOWN	获得SIGIO和SIGURG信号的宿主进程的PID或进程组的ID	无	信号的宿主进程或者进程组ID
	F_SETOWN	设定SIGIO和SIGURG信号的宿主进程的PID和进程组的ID	long	0
	F_GETSIG	获取当应用程序被通知fd可读或可写时,是哪个信号通知该事件的	无	信号值
	F_SETSIG	设置当fd可读或可写时,系统应该触发哪个信号来通知应用程序	long	0
操作管道容量	F_SETPIPE	设置由fd指定的管道的容量	long	0
操作管道容量	F_GETPIPE	获取由fd指定的管道的容量	无	管道容量