标准文件描述符与标准文件句柄

小灰灰 2021-12-23 06:23 325阅读 0赞

![思维导图][988790-20190405151319152-276567468.png]

本文并非阐述文件描述符与文件句柄的异同，而是`标准`

### 这是怎样的标准呢？ ###

`fork`创建一个进程，规定默认存在3个文件描述符，分别是

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th style="text-align:center;">描述符编号</th> 
   <th style="text-align:center;">简介</th> 
   <th style="text-align:left;">作用</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">0</td> 
   <td style="text-align:center;">标准输入</td> 
   <td style="text-align:left;">通用于获取输入的文件描述符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">1</td> 
   <td style="text-align:center;">标准输出</td> 
   <td style="text-align:left;">通用输出普通信息的文件描述符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">2</td> 
   <td style="text-align:center;">标准错误</td> 
   <td style="text-align:left;">通用输出错误信息的文件描述符</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

标准输入比较好理解，在函数`scanf`中，就是从标准输入获取的数据。我们执行一个命令，只要此命令在前台执行，标准输入就是我们在终端的输入。

标准输出与标准错误用途是有差别的。从命名上我们就发现，标准错误用于**输出错误信息**，而标准输出更多只是**输出提示信息**。通过不同的文件描述符，把普通的提示信息和错误提示信息区分开，非常方便于过滤日志。

在默认情况下，标准输出和标准错误都指向同一个文件，如果在终端前台执行，那么不管是标准输出还是标准错误，都是输出到终端。

### C语言对标准的运用 ###

C中与这标准相关的宏有六个，

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th style="text-align:center;">标准</th> 
   <th style="text-align:center;">stdio.h</th> 
   <th style="text-align:center;">unistd.h</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">标准输入</td> 
   <td style="text-align:center;">stdin</td> 
   <td style="text-align:center;">STDIN_FILENO</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">标准输出</td> 
   <td style="text-align:center;">stdout</td> 
   <td style="text-align:center;">STDOUT_FILENO</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">标准错误</td> 
   <td style="text-align:center;">stderr</td> 
   <td style="text-align:center;">STDERR_FILENO</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

`stdin` 和 `STDIN_FILENO` 都指向的是标准输入，前者是 `FILE`类型，就是我们所说**文件句柄**，而后者是`int`类型，就是我们所说的**文件描述符**。标准输出和标准错误也是一样的情况。

所以，在不同的C接口，我们需要用不同的宏。

fprintf(stdout, "stdout\n");
    write(STDOUT_FILENO, "STDOUT_FILENO\n", 14);

前面有提到，标准输入、标准输出、标准错误是**默认存在**的，也就是说我们不需要`open`或者`fopen`，可以直接使用。例如

#include <stdio>
    
    int main(int argc, char **argv)
    {
        fprintf(stderr, "something error\n");
    }

### Shell对标准的运用 ###

Shell命令经常用到的 **重定向** 实际上就是对标准的运用

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th style="text-align:center;">标准</th> 
   <th style="text-align:center;">运用</th> 
   <th style="text-align:left;">示例</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">标准输入</td> 
   <td style="text-align:center;">&lt;</td> 
   <td style="text-align:left;">cat &lt; helloworld.c</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">标准输出</td> 
   <td style="text-align:center;">&gt; 或者 1&gt;</td> 
   <td style="text-align:left;">echo "helloworld" &gt; stdout.log</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">标准错误</td> 
   <td style="text-align:center;">2&gt;</td> 
   <td style="text-align:left;">grep "error" 2&gt;/dev/null</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### C&Shell配合 ###

#include <stdio.h>
    #include <fcntl.h>
    #include <unistd.h>
    #include <string.h>
    
    int main(int argc, char **argv)
    {
        char input[100];
        FILE *file;
    
        fprintf(stdout, "stdout\n");
        fprintf(stderr, "stderr\n");
        write(STDOUT_FILENO, "STDOUT_FILENO\n", strlen("STDOUT_FILENO\n"));
        write(STDERR_FILENO, "STDERR_FILENO\n", strlen("STDERR_FILENO\n"));
    }

在Bash shell中直接执行，默认情况下，标准输出和标准错误都输出到终端

[GMPY@14:43 tmp]$./stdio 
    stdout
    stderr
    STDOUT_FILENO
    STDERR_FILENO

通过Shell重定向的方法，区分开标准输出和标准错误的日志

[GMPY@14:43 tmp]$./stdio 2>stderr.log 1>stdout.log
    [GMPY@14:47 tmp]$cat stderr.log 
    stderr
    STDERR_FILENO
    [GMPY@14:47 tmp]$cat stdout.log 
    STDOUT_FILENO
    stdout
    [GMPY@14:47 tmp]$

转载于:https://www.cnblogs.com/gmpy/p/10658722.html

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