fcntl函数详解
作者：互联网
功能描述：根据文件描述词来操作文件的特性。
文件控制函数 fcntl -- file control
头文件：
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
函数原型：
int fcntl(int fd, int cmd);
int fcntl(int fd, int cmd, long arg);
int fcntl(int fd, int cmd, struct flock *lock);
描述：
fcntl()针对(文件)描述符提供控制.参数fd是被参数cmd操作(如下面的描述)的描述符.
针对cmd的值,fcntl能够接受第三个参数（arg）
fcntl函数有5种功能：
1.复制一个现有的描述符（cmd=F_DUPFD）.
2.获得／设置文件描述符标记(cmd=F_GETFD或F_SETFD).
3.获得／设置文件状态标记(cmd=F_GETFL或F_SETFL).
4.获得／设置异步I/O所有权(cmd=F_GETOWN或F_SETOWN).
5.获得／设置记录锁(cmd=F_GETLK,F_SETLK或F_SETLKW).
cmd 选项：
F_DUPFD 返回一个如下描述的(文件)描述符:
（1）最小的大于或等于arg的一个可用的描述符
（2）与原始操作符一样的某对象的引用
（3）如果对象是文件(file)的话,返回一个新的描述符,这个描述符与arg共享相同的偏移量(offset)
（4）相同的访问模式(读,写或读/写)
（5）相同的文件状态标志(如:两个文件描述符共享相同的状态标志)
（6）与新的文件描述符结合在一起的close-on-exec标志被设置成交叉式访问execve(2)的系统调用
F_GETFD 取得与文件描述符fd联合close-on-exec标志,类似FD_CLOEXEC.如果返回值和FD_CLOEXEC进行与运算结果是0的话,文件保持交叉式访问exec(), 否则如果通过exec运行的话,文件将被关闭(arg被忽略)
F_SETFD 设置close-on-exec旗标。该旗标以参数arg的FD_CLOEXEC位决定。
F_GETFL 取得fd的文件状态标志,如同下面的描述一样(arg被忽略)
F_SETFL 设置给arg描述符状态标志,可以更改的几个标志是：O_APPEND， O_NONBLOCK，O_SYNC和O_ASYNC。
F_GETOWN 取得当前正在接收SIGIO或者SIGURG信号的进程id或进程组id,进程组id返回成负值(arg被忽略)
F_SETOWN 设置将接收SIGIO和SIGURG信号的进程id或进程组id,进程组id通过提供负值的arg来说明,否则,arg将被认为是进程id
命令字(cmd)F_GETFL和F_SETFL的标志如下面的描述:
O_NONBLOCK 非阻塞I/O;如果read(2)调用没有可读取的数据,或者如果write(2)操作将阻塞,read或write调用返回-1和EAGAIN错误 O_APPEND 强制每次写(write)操作都添加在文件大的末尾,相当于open(2)的O_APPEND标志
O_DIRECT 最小化或去掉reading和writing的缓存影响.系统将企图避免缓存你的读或写的数据.
如果不能够避免缓存,那么它将最小化已经被缓存了的数 据造成的影响.如果这个标志用的不够好,将大大的降低性能
O_ASYNC 当I/O可用的时候,允许SIGIO信号发送到进程组,例如:当有数据可以读的时候
注意：在修改文件描述符标志或文件状态标志时必须谨慎，先要取得现在的标志值，然后按照希望修改它，最后设置新标志值。不能只是执行F_SETFD或F_SETFL命令，这样会关闭以前设置的标志位。
fcntl的返回值： 与命令有关。如果出错，所有命令都返回－1，如果成功则返回某个其他值。下列三个命令有特定返回值：F_DUPFD,F_GETFD,F_GETFL以及F_GETOWN。第一个返回新的文件描述符，第二个返回相应标志，最后一个返回一个正的进程ID或负的进程组ID。
一：第一种类似于dup操作，在这里不做举例。（fcnlt(oldfd, F_DUPFD, 0) <==>dup2(oldfd, newfd)）
二：设置close-on-exec旗标
在此函数中创建子进程，调用execl
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main()
{
pid_t pid;
//以追加的形式打开文件
int fd = fd = open("test.txt", O_TRUNC | O_RDWR | O_APPEND | O_CREAT, 0777);
if(fd < 0)
{
perror("open");
return -1;
}
printf("fd = %d\n", fd);
fcntl(fd, F_SETFD, 0);//关闭fd的close-on-exec标志
write(fd, "hello c program\n", strlen("hello c program!\n"));
pid = fork();
if(pid < 0)
{
perror("fork");
return -1;
}
if(pid == 0)
{
printf("fd = %d\n", fd);
int ret = execl("./main", "./main", (char *)&fd, NULL);
if(ret < 0)
{
perror("execl");
exit(-1);
}
exit(0);
}
wait(NULL);
write(fd, "hello c++ program!\n", strlen("hello c++ program!\n"));
close(fd);
return 0;
}main测试函数
int main(int argc, char *argv[])
{
int fd = (int)(*argv[1]);//描述符
printf("fd = %d\n", fd);
int ret = write(fd, "hello linux\n", strlen("hello linux\n"));
if(ret < 0)
{
perror("write");
return -1;
}
close(fd);
return 0;
}执行后文件结果：
[root@centOS5 class_2]# cat test.txt
hello c program
hello linux
hello c++ program!
三：用命令F_GETFL和F_SETFL设置文件标志，比如阻塞与非阻塞
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
/**********************使能非阻塞I/O********************
*int flags;
*if(flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0) < 0)
*{
* perror("fcntl");
* return -1;
*}
*flags |= O_NONBLOCK;
*if(fcntl(fd, F_SETFL, flags) < 0)
*{
* perror("fcntl");
* return -1;
*}
*******************************************************/
/**********************关闭非阻塞I/O******************
flags &= ~O_NONBLOCK;
if(fcntl(fd, F_SETFL, flags) < 0)
{
perror("fcntl");
return -1;
}
*******************************************************/
int main()
{
char buf[10] = {0};
int ret;
int flags;
//使用非阻塞io
if(flags = fcntl(STDIN_FILENO, F_GETFL, 0) < 0)
{
perror("fcntl");
return -1;
}
flags |= O_NONBLOCK;
if(fcntl(STDIN_FILENO, F_SETFL, flags) < 0)
{
perror("fcntl");
return -1;
}
while(1)
{
sleep(2);
ret = read(STDIN_FILENO, buf, 9);
if(ret == 0)
{
perror("read--no");
}
else
{
printf("read = %d\n", ret);
}
write(STDOUT_FILENO, buf, 10);
memset(buf, 0, 10);
}
return 0;
}四：设置获取记录锁
结构体flock的指针：
struct flcok
{
short int l_type; /* 锁定的状态*/
//这三个参数用于分段对文件加锁，若对整个文件加锁，则：l_whence=SEEK_SET,l_start=0,l_len=0;
short int l_whence;/*决定l_start位置*/
off_t l_start; /*锁定区域的开头位置*/
off_t l_len; /*锁定区域的大小*/
pid_t l_pid; /*锁定动作的进程*/
};
l_type 有三种状态:
F_RDLCK 建立一个供读取用的锁定
F_WRLCK 建立一个供写入用的锁定
F_UNLCK 删除之前建立的锁定
l_whence 也有三种方式:
SEEK_SET 以文件开头为锁定的起始位置。
SEEK_CUR 以目前文件读写位置为锁定的起始位置
SEEK_END 以文件结尾为锁定的起始位置。
#include "filelock.h"
/* 设置一把读锁 */
int readLock(int fd, short start, short whence, short len)
{
struct flock lock;
lock.l_type = F_RDLCK;
lock.l_start = start;
lock.l_whence = whence;//SEEK_CUR,SEEK_SET,SEEK_END
lock.l_len = len;
lock.l_pid = getpid();
// 阻塞方式加锁
if(fcntl(fd, F_SETLKW, &lock) == 0)
return 1;
return 0;
}
/* 设置一把读锁 , 不等待 */
int readLocknw(int fd, short start, short whence, short len)
{
struct flock lock;
lock.l_type = F_RDLCK;
lock.l_start = start;
lock.l_whence = whence;//SEEK_CUR,SEEK_SET,SEEK_END
lock.l_len = len;
lock.l_pid = getpid();
// 非阻塞方式加锁
if(fcntl(fd, F_SETLK, &lock) == 0)
return 1;
return 0;
}
/* 设置一把写锁 */
int writeLock(int fd, short start, short whence, short len)
{
struct flock lock;
lock.l_type = F_WRLCK;
lock.l_start = start;
lock.l_whence = whence;
lock.l_len = len;
lock.l_pid = getpid();
//阻塞方式加锁
if(fcntl(fd, F_SETLKW, &lock) == 0)
return 1;
return 0;
}
/* 设置一把写锁 */
int writeLocknw(int fd, short start, short whence, short len)
{
struct flock lock;
lock.l_type = F_WRLCK;
lock.l_start = start;
lock.l_whence = whence;
lock.l_len = len;
lock.l_pid = getpid();
//非阻塞方式加锁
if(fcntl(fd, F_SETLK, &lock) == 0)
return 1;
return 0;
}
/* 解锁 */
int unlock(int fd, short start, short whence, short len)
{
struct flock lock;
lock.l_type = F_UNLCK;
lock.l_start = start;
lock.l_whence = whence;
lock.l_len = len;
lock.l_pid = getpid();
if(fcntl(fd, F_SETLKW, &lock) == 0)
return 1;
return 0;
}五：设置异步IO还没想好以后实现
标签：fcntl,return,函数,int,lock,whence,详解,fd 来源： https://blog.csdn.net/qq_20853741/article/details/114257168