linux - 当我们使用 "<"重定向时，shell 做了什么？

Question

假设我有一个名为 fstatcheck 的程序。它从命令行获取一个参数并将其视为文件描述符。它检查文件描述符指向的文件的统计信息。

例如:

$./fstatcheck 1
l = 1
type: other, read: yes

另一个例子:

$./fstatcheck 3 < foobar.txt 
l = 3
Fstat error: Bad file descriptor

问题:

1. 第二个例子中的 shell 在做什么？我可以猜到它以 3 作为文件描述符并开始分析 stat，但是描述符 3 没有打开。但是 shell 如何处理重定向？

   我假设 shell 执行以下算法:

   if (fork() == 0) {
     // What does the shell do here?
     execve("fstatcheck", argv, envp);
   }
   

2. 有什么方法可以创建一个文件描述符 3 并让它连接到一个打开的文件表，该文件表仅使用 shell 命令(而不是使用 C 代码)指向 foobar.txt 文件 stat？

Answer 1

让我们用 strace 找出答案:

$ strace sh -c 'cat < /dev/null'
[...]
open("/dev/null", O_RDONLY)             = 3
fcntl(0, F_DUPFD, 10)                   = 10
close(0)                                = 0
fcntl(10, F_SETFD, FD_CLOEXEC)          = 0
dup2(3, 0)                              = 0
close(3)                                = 0
[...]
execve("/bin/cat", ["cat"], [/* 28 vars */]) = 0
[...]

因此在您的代码中，相关部分将是:

if (fork() == 0) {
  int fd = open(filename, O_RDONLY);  // Open the file
  close(0);                           // Close old stdin
  dup2(fd, 0);                        // Copy fd as new stdin
  close(fd);                          // Close the original fd
  execve("fstatcheck", argv, envp);   // Execute
}

至于再开一个fd，绝对是:

myprogram 3< file

这将打开 file用于阅读该程序的 fd 3。 < alone 是 0< 的同义词.