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深入理解linux fcntl系統(tǒng)調(diào)用
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fcntl是一個(gè)Linux操作系統(tǒng)中的系統(tǒng)調(diào)用，可以讓用戶程序操作一個(gè)文件的屬性。這種系統(tǒng)調(diào)用在操作文件時(shí)特別有用，因?yàn)榭梢栽L問一些與傳統(tǒng)UNIX I/O操作不同的屬性。
在本文中，我們將深入探討fcntl系統(tǒng)調(diào)用及其用法，以提供更好的理解和使用。
基本用法
在Linux中，fcntl系統(tǒng)調(diào)用的原型如下：
“`
int fcntl(int fd, int cmd, … /* arg */ );
“`
其中，fd是文件的描述符，cmd是要執(zhí)行的操作，arg是相應(yīng)的參數(shù)。
fcntl 可以執(zhí)行以下操作：
F_DUPFD
將文件描述符 fd 復(fù)制到一個(gè)更大的值，從而獲得一個(gè)新的文件描述符。
F_GETFD
獲得文件描述符 fd 的 CLOEXEC 標(biāo)志位，該標(biāo)志位指示一個(gè)進(jìn)程是否在執(zhí)行 exec 調(diào)用時(shí)關(guān)閉該文件描述符。
F_SETFD
設(shè)置文件描述符 fd 的 CLOEXEC 標(biāo)志位。如果 flag 被設(shè)置為 1，則在執(zhí)行 exec 調(diào)用時(shí)關(guān)閉該文件描述符。
F_GETFL
獲得文件描述符 fd 的狀態(tài)標(biāo)志。例如，是否阻塞，是否 O_NONBLOCK 等。
F_SETFL
設(shè)置文件描述符 fd 的狀態(tài)標(biāo)志。
F_GETLK
獲得與 flock 結(jié)構(gòu)匹配的一個(gè)鎖。
F_SETLK
設(shè)置與 flock 結(jié)構(gòu)匹配的一個(gè)鎖。
F_SETLKW
與 F_SETLK 相同，但是會(huì)將操作阻塞，直到鎖被獲得。
fcntl系統(tǒng)調(diào)用返回值取決于具體的文件描述符和操作。
fcntl示例
下面是一個(gè)使用fcntl設(shè)置文件描述符標(biāo)志的示例：
“`
#include
#include
#include
#include
void set_flags(int fd, int flags) {
int curflags = fcntl(fd, F_GETFL, 0);
if (curflags == -1) {
fprintf(stderr, “fcntl F_GETFL fled\n”);
exit(EXIT_FLURE);
}
curflags |= flags;
if (fcntl(fd, F_SETFL, curflags) == -1) {
fprintf(stderr, “fcntl F_SETFL fled\n”);
exit(EXIT_FLURE);
}
}
void clear_flags(int fd, int flags) {
int curflags = fcntl(fd, F_GETFL, 0);
if (curflags == -1) {
fprintf(stderr, “fcntl F_GETFL fled\n”);
exit(EXIT_FLURE);
}
curflags &= ~flags;
if (fcntl(fd, F_SETFL, curflags) == -1) {
fprintf(stderr, “fcntl F_SETFL fled\n”);
exit(EXIT_FLURE);
}
}
int mn() {
int fd = open(“example.txt”, O_CREAT | O_TRUNC | O_WRON, S_IRUSR | S_IWUSR);
if (fd == -1) {
fprintf(stderr, “open fled\n”);
exit(EXIT_FLURE);
}
set_flags(fd, O_APPEND);
clear_flags(fd, O_APPEND);
close(fd);
return 0;
}
“`
在上面的示例中，我們使用 fcntl 設(shè)置文件描述符的標(biāo)志。在程序開始時(shí)，我們打開一個(gè)新的文件，然后使用 set_flags 函數(shù)將 O_APPEND 標(biāo)志設(shè)置為文件描述符中的標(biāo)志。接下來，我們使用 clear_flags 函數(shù)將該標(biāo)志取消。
關(guān)閉文件描述符并返回 0。
使用fcntl進(jìn)行文件鎖定
fcntl還可以用于鎖定文件。
以下是一個(gè)使用 fcntl 鎖定文件的示例：
“`
#include
#include
#include
#include
int mn() {
int fd = open(“example.txt”, O_CREAT | O_TRUNC | O_WRON, S_IRUSR | S_IWUSR);
if (fd == -1) {
fprintf(stderr, “open fled\n”);
exit(EXIT_FLURE);
}
struct flock lock;
lock.l_type = F_WRLCK;
lock.l_whence = SEEK_SET;
lock.l_start = 0;
lock.l_len = 0;
if (fcntl(fd, F_SETLK, &lock) == -1) {
fprintf(stderr, “fcntl F_SETLK fled\n”);
exit(EXIT_FLURE);
}
printf(“Locked the file\n”);
getchar();
lock.l_type = F_UNLCK;
if (fcntl(fd, F_SETLK, &lock) == -1) {
fprintf(stderr, “fcntl F_SETLK fled\n”);
exit(EXIT_FLURE);
}
printf(“Unlocked the file\n”);
close(fd);
return 0;
}
“`
在上面的示例中，我們使用 fcntl 鎖定一個(gè)文件。
我們首先創(chuàng)建一個(gè)新的文件并打開它。然后，我們定義了一個(gè)文件鎖對(duì)象 flock，并將其類型設(shè)置為 F_WRLCK（寫鎖）以及開始的位置和鎖定的長度（鎖定整個(gè)文件）。
接下來，我們使用 F_SETLK 操作來鎖定文件。此時(shí)，如果文件已被鎖定，則 F_SETLK 系統(tǒng)調(diào)用將返回 -1。
在捕獲輸入之前，我們等待一下，以便查看文件是否已被鎖定。一旦輸入被捕獲，我們使用 F_UNLCK 操作將文件解鎖。
我們關(guān)閉文件并返回 0。
通過本文，我們深入了解了 Linux 中的 fcntl 系統(tǒng)調(diào)用及其用法。我們了解了不同的文件描述符和操作，并編寫了示例程序來演示其用法。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- Windows Socket和Linux Socket編程的區(qū)別
Windows Socket和Linux Socket編程的區(qū)別
一、 頭文件
windows下winsock.h或winsock2.h
linux下netinet/in.h（大部分都在這兒），unistd.h（close函數(shù)在這兒），sys/socket.h（在in.h里已經(jīng)包含了，可以省了）
二、初始化
windows下需要用WSAStartup啟動(dòng)Ws2_32.lib，并且要用#pragma comment(lib,”Ws2_32″)來告知編譯器鏈接該lib。
linux下不需要
三、關(guān)閉socket
windows下closesocket(…)
linux下close(…)
四、 類型
windows下SOCKET
linux下int
五、獲取錯(cuò)誤碼
windows下getlasterror()/WSAGetLastError()
linux下，未能成功執(zhí)行的socket操作會(huì)返回-1；如友答散果包含了errno.h，就會(huì)設(shè)置errno變量
六、設(shè)置非阻塞
windows下ioctlsocket()
linux下fcntl()，需要頭文件fcntl.h
七、send函數(shù)最后一個(gè)參數(shù)舉差
windows下一般設(shè)置為0
linux下更好設(shè)置為MSG_NOSIGNAL，如果不設(shè)置，在發(fā)送出錯(cuò)后有可能會(huì)導(dǎo)致程序退出
八、 多線程
windows下包含process.h，好氏使用_beginthread和_endthread
linux下包含pthread.h，使用pthread_create和pthread_exit
九、用IP定義一個(gè)地址（sockaddr_in的結(jié)構(gòu)的區(qū)別）
windows下addr_var.sin_addr.S_un.S_addr
linux下addr_var.sin_addr.s_addr
十、異常處理
linux下當(dāng)連接斷開，還發(fā)數(shù)據(jù)的時(shí)候，不僅send()的返回值會(huì)有反映，而且還會(huì)像系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)異常消息，如果不作處理，系統(tǒng)會(huì)出BrokePipe，程序會(huì)退出。為此，send()函數(shù)的最后一個(gè)參數(shù)可以設(shè)MSG_NOSIGNAL，禁止send()函數(shù)向系統(tǒng)發(fā)送異常消息。
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