intricacies/understanding stdio 缓冲区和 dup2

Question

我正在阅读这篇文章 lecture 并发现了以下我修改过的代码示例：

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

int main()
{
    int fd;
    char *s, *t;
    off_t ret;

    fd = open("file6", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0666);
   
    if (dup2(fd, 1) < 0) { perror("dup2"); exit(1); }
    
    printf("Standard output now goes to file6\n");
    s = "before close\n";
    write(1, s, strlen(s));
    
    close(fd);

    printf("It goes even after we closed file descriptor %d\n", fd);
    
    printf("%ld\t"
        "%ld\n",
        (long int) lseek(fd,0,SEEK_CUR), 
        (long int) lseek(1,0,SEEK_CUR));

    s = "And fwrite\n";
    
    fwrite(s, sizeof(char), strlen(s), stdout);

    printf("%ld\t"
        "%ld\n",
        (long int) lseek(fd,0,SEEK_CUR), 
        (long int) lseek(STDOUT_FILENO,0,SEEK_CUR));
    
    fflush(stdout); 

    s = "And write\n";
    write(1, s, strlen(s));
    
    printf("after:\tAnd wri...: lseek(fd,0,SEEK_CUR)=%ld\t"
        "lseek(STDOUT_FILENO,0,SEEK_CUR)=%ld\n",
        (long int) lseek(fd,0,SEEK_CUR), 
        (long int) lseek(STDOUT_FILENO,0,SEEK_CUR));
    return 0;
}

我共享两个不同的输出，代码中唯一的变化是 fflush(stdout) 行在第一个被注释掉并出现在第二个运行.

输出（注释 fflush(stdout)）：

before close
And write
Standard output now goes to file4
It goes even after we closed file descriptor 3
-1  13
And fwrite
-1  13
after:  And wri...: lseek(fd,0,SEEK_CUR)=-1 lseek(STDOUT_FILENO,0,SEEK_CUR)=23

带 flush(stdout) 的输出未注释：

before close
Standard output now goes to file4
It goes even after we closed file descriptor 3
-1  13
And fwrite
-1  13
And write
after:  And wri...: lseek(fd,0,SEEK_CUR)=-1 lseek(STDOUT_FILENO,0,SEEK_CUR)=127

我有两个问题：

为什么在注释 fflush(stdout) 时首先出现“And write”？
why lseek prints -1 这个我单独查的是errno ESPIPE对应的错误信息。我知道终端上的 lseek 会导致错误。但是我目前的理解是，既然标准输出是dup2 to file6，那么，应该不会出现这个错误吧？如果 dup2 成功，它 (lseek(STDOUT_FILENO, 0, SEEK_CUR)) 不应该只是 return 文件 6 中的当前 lseek 指针吗？

Answer 1

Why does "And write" appear first when fflush(stdout) is commented?

因为 C stdio 缓冲区尚未填满，所以在缓冲区填满、stdio 句柄被刷新或程序结束之前，使用 stdio API 编写的任何内容都不会实际发送到输出。您的直接 write 调用（例如 "And write"）完全绕过 stdio 缓冲区，并立即写入，直到程序结束（或者至少，直到 [=11 之后），所有缓冲的内容才会出现=] 已经写过了）。

Why lseek prints -1?

第一个 lseek 是在 fd 上调用的，您在 dup2 在 STDOUT_FILENO/1 上调用它后不久就关闭了，所以它失败了。如果您正确检查了 errno（在每个 lseek 之前将 errno 归零，分别调用两个 lseek 并分别存储或打印它们的错误和 errno，所以它们中的一个在你看到它之前不会覆盖另一个的 errno），你会看到它的值对应于 EBADF，而不是 ESPIPE。 (STDOUT_FILENO) 上的第二个 lseek 工作得很好。代码的轻微修改版本（使用 stderr 因此即使您无法读取实际文件，您也可以看到最后几个输出的输出，每次仔细地将 errno 归零，在调用之前打印它再次 lseek，并使用 strerror 显示 errno) 的友好描述，清楚地表明：Try it online!

intricacies/understanding stdio 缓冲区和 dup2

intricacies/understanding the stdio buffer and dup2

c

stdio

dup2

fflush