c - 具有自己的文件偏移量的重复文件描述符

Question

如何从现有文件描述符创建新文件描述符，使新描述符不共享文件表中相同的内部文件结构/条目？具体来说，文件偏移量(最好是权限、共享和模式)等属性不应在新旧文件描述符之间共享。

在 Windows 和 Linux 下，dup() 将复制文件描述符，但两个描述符仍指向进程文件表中的相同文件结构。对任何一个描述符的任何搜索都会调整其他描述符的位置。

注意

从那以后，我收到了针对 Windows 和 Linux 的答案，并且过于频繁地调整了问题，这使得人们很难回答。我将调整我的投票并接受涵盖 Windows 和 Linux 的最简洁的答案。向所有人道歉，我对 SO 范式还是陌生的。感谢您的精彩回答!

Answer 1

所以基本上，您真正想要的是获得一个文件描述符，然后基本上再次打开同一个文件，以获得单独的位置、共享、模式等。并且您想在 Windows 上执行此操作(其中“文件描述符”基本上是一个外来对象，根本不是操作系统或运行时库直接使用的东西。

令人惊奇的是， 有一种方法可以做到这一点，至少在 MS VC++ 中是这样。除了两个步骤之外，它的所有步骤都只使用 Win32 API，因此移植到其他编译器/库应该是相当合理的(我认为这两个函数的大多数供应版本)。这些用于将 Unix 风格的文件描述符转换为 native Win32 文件句柄，以及将 native Win32 文件句柄转换回 Unix 风格的文件描述符。

1. 使用 _get_osfhandle() 将文件描述符转换为 native 文件句柄
2. 使用 GetFileInformationByHandleEx(FILE_NAME_INFO) 获取文件的名称¹
3. 使用 CreateFile 打开该文件的新句柄
4. 使用 _open_osfhandle() 为该句柄创建一个文件描述符

Et voilà，我们有一个引用同一文件的新文件描述符，但具有自己的权限、位置等。

在你的问题的最后，你说得好像你也想要“权限”，但这似乎没有任何实际意义——权限附加到文件本身，而不是文件的方式打开，因此打开或重新打开文件对文件的权限没有影响。如果您真的想知道，可以使用 GetFileInformationByHandle 获取它，但请注意 Windows 中的文件权限与 Unix 中的(传统)文件权限有很大不同。 Unix 对所有文件都有所有者/组/世界权限，并且大多数系统也有 ACL(尽管它们的工作方式有更多差异)。 Windows 要么根本没有权限(例如，FAT 或 FAT32 上的文件)，要么使用 ACL(例如，NTFS 上的文件)，但没有什么真正等同于大多数人在 Unix 上习惯的传统所有者/组/世界权限。

也许您正在使用“权限”来指代文件是否已打开以供读取、写入或两者兼而有之。得到它比前面任何一个都难看得多。问题在于它的大部分都在库中，而不是 Win32 中，因此可能无法做到甚至接近于在编译器之间移植。使用 MS VC++ 9.0 SP1(不保证任何其他编译器)你可以这样做:

#include <stdio.h>

int get_perms(int fd) {
    int i;
 FILE * base = __iob_func();

    for (i=0; i<_IOB_ENTRIES; i++) 
        if (base[i]._file == fd)
            return base[i]._flag;     // we've found our file
    return 0; // file wasn't found.
}

由于这涉及到一些探索，我写了一个快速测试来验证它是否真的有效:

#ifdef TEST
#include <io.h>

void show_perms(int perms, char const *caption) { 
 printf("File opened for %s\n", caption);
 printf("Read permission = %d\n", (perms & _IOREAD)!=0);
 printf("Write permission = %d\n", (perms & _IOWRT)!=0);
}

int main(int argc, char **argv) { 
 FILE *file1, *file2;
 int perms1, perms2;

 file1=fopen(argv[1], "w");
 perms1 = get_perms(_fileno(file1));
 fclose(file1);

 file2=fopen(argv[1], "r");
 perms2 = get_perms(_fileno(file2));
 fclose(file2);

 show_perms(perms1, "writing");
 show_perms(perms2, "reading");
 return 0;
}
#endif

结果似乎表明成功了:

File opened for writing
Read permission = 0
Write permission = 1
File opened for reading
Read permission = 1
Write permission = 0

然后您可以针对 _IOREAD、_IOWRT 和 _IORW 测试返回的标志，它们在 stdio.h 中定义。尽管我之前有警告，但我可能应该指出，我怀疑(尽管我当然不能保证)库的这一部分相当稳定，因此发生重大变化的真正可能性可能相当小。

然而，在另一个方向上，根本它基本上不可能与任何其他库一起工作。它可以(但肯定不能保证)与使用 MS 库的其他编译器一起工作，例如使用 MS VC++ 作为后端的 Intel、MinGW 或 Comeau。其中，我想说最有可能工作的是 Comeau，最不可能的是 MinGW(但这只是一个猜测；它很可能不会与任何一个一起工作)。

1. 需要可再分发的 Win32 FileID API Library