文件控制函數
fcntl -- file control
LIBRARY
Standard C Library (libc, -lc)
SYNOPSIS
#include <fcntl.h>;
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()針對(文件)描述符提供控制.參數fd 是被參數cmd操作(如下面的描述)的描述符.
針對cmd的值,fcntl能夠接受第三個參數int arg
fcntl函數有5種功能：
1.複製一個現有的描述符（cmd=F_DUPFD）.
2.獲得／設置文件描述符標記(cmd=F_GETFD或F_SETFD).
3.獲得／設置文件狀態標記(cmd=F_GETFL或F_SETFL).
4.獲得／設置異步I/O所有權(cmd=F_GETOWN或F_SETOWN).
5.獲得／設置記錄鎖(cmd=F_GETLK,F_SETLK或F_SETLKW).
cmd值：
F_DUPFD 返回一個如下描述的(文件)描述符:
o 最小的大於或等於arg的一個可用的描述符
o 與原始操作符一樣的某對象的引用
o 如果對象是文件(file)的話,返回一個新的描述符,這個描述符與arg 共享相同的偏移量(offset)
o 相同的訪問模式(讀,寫或讀/寫)
o 相同的文件狀態標誌(如:兩個文件描述符共享相同的狀態標誌)
o 與新的文件描述符結合在一起的close-on-exec 標誌被設置成交叉式訪問execve(2)的系統調用
F_GETFD 取得與文件描述符fd聯合close-on-exec標誌,類似FD_CLOEXEC.如果返回值和FD_CLOEXEC進行與運算結果是0的話,文件保 持交叉式訪問exec(),否則如果通過exec運行的話,文件將被關閉(arg 被忽略)
F_SETFD 設置close-on-exec 旗標。該旗標以參數arg 的FD_CLOEXEC位決定。
F_GETFL 取得fd的文件狀態標誌,如同下面的描述一樣(arg被忽略)
F_SETFL 設置給arg描述符狀態標誌,可以更改的幾個標誌是： O_APPEND， O_NONBLOCK，O_SYNC和O_ASYNC。
F_GETOWN 取得當前正在接收SIGIO或者SIGURG信號的進程id或進程組id,進程組id返回成負值(arg被忽略)
F_SETOWN 設置將接收SIGIO和SIGURG信號的進程id或進程組id,進程組id通過提供負值的arg來說明,否則,arg將被認爲是進程id
命令字(cmd)F_GETFL和F_SETFL的標誌如下面的描述:
O_NONBLOCK 非阻塞I/O;如果read(2)調用沒有可讀取的數據,或者如果write(2)操作將阻塞,read或write調用返回-1和EAGAIN錯誤
O_APPEND 強制每次寫(write)操作都添加在文件大的末尾,相當於open(2)的O_APPEND標誌
O_DIRECT 最小化或去掉reading和writing的緩存影響.系統將企圖避免緩存你的讀或寫的數據.如果不能夠避免緩存,那麼它將最小化已經被緩存了的數據造 成的影響.如果這個標誌用的不夠好,將大大的降低性能
O_ASYNC 當I/O可用的時候,允許SIGIO信號發送到進程組,例如:當有數據可以讀的時候
在修改文件描述符標誌或文件狀態標誌時必須謹慎，先要取得現在的標誌值，然後按照希望修改它，最後設置新標誌值。不能只是執行F_SETFD或F_SETFL命令，這樣會關閉以前設置的標誌位。
fcntl的返回值與命令有關。如果出錯，所有命令都返回－1，如果成功則返回某個其他值。下列三個命令有特定返回值：F_DUPFD,F_GETFD,F_GETFL以及F_GETOWN。第一個返回新
的文件描述符，第二個返回相應標誌，最後一個返回一個正的進程ID或負的進程組ID。
控制fd的例程如下：
#include
/**三個存取方式標誌(O_RDONLY,O_WRONLY,以及O_RDWR)並不各佔1位。(這三種標誌的值各是0、1和2，由於歷 史原因。這三種值互斥—一個文件只能有這三種值之一。)因此首先必須用屏蔽字O_ACCMODE取得存取方式位，然後將結果與這三種值相比較。
****/
switch(var & O_ACCMODE)
{
case O_RDONLY : cout<<"Read only.."<
.獲得／設置記錄鎖的功能：(cmd=F_GETLK,F_SETLK或F_SETLKW).
F_GETLK 通過第三個參數arg(一個指向flock的結構體)取得第一個阻塞lock description指向的的鎖.取得的信息將覆蓋傳到fcntl()的flock結構的信息.如果沒有發現能夠阻止本次鎖(flock)生成的鎖,這 個結構將不被改變,除非鎖的類型被設置成F_UNLCK.
F_SETLK 按照指向結構體flock的指針的第三個參數arg所描述的鎖的信息設置或者清除一個文件segment鎖.F_SETLK被用來實現共享(或讀)鎖 (F_RDLCK)或獨佔(寫)鎖(F_WRLCK),同樣可以去掉這兩種鎖(F_UNLCK).如果共享鎖或獨佔鎖不能被設置,fcntl()將立即返 回EAGAIN.
F_SETLKW 除了共享鎖或獨佔鎖被其他的鎖阻塞這種情況外,這個命令和F_SETLK是一樣的.如果共享鎖或獨佔鎖被其他的鎖阻塞,進程將等待直到這個請求能夠完成. 當fcntl()正在等待文件的某個區域的時候捕捉到一個信號,如果這個信號沒有被指定SA_RESTART,fcntl將被中斷.
當一個共享鎖被set到一個文件的某段的時候,其他的進程可以set 共享鎖到這個段或這個段的一部分.共享所阻止任何其他進程set獨佔鎖到這段保護區域的任何部分.如果文件描述符沒有以讀的訪問方式打開的話,共享鎖的設置請求會失敗
獨佔鎖阻止任何其他的進程在這段保護區域任何位置設置共享鎖或獨佔鎖.如果文件描述符不是以寫的訪問方式打開的話,獨佔鎖的請求會失敗
結構體flock的指針：
struct flcok
{
short int l_type; /* 鎖定的狀態*/
//這三個參數用於分段對文件加鎖，若對整個文件加鎖，則：l_whence=SEEK_SET,l_start=0,l_len=0;
short int l_whence;/*決定l_start位置*/
off_t l_start; /*鎖定區域的開頭位置*/
off_t l_len; /*鎖定區域的大小*/
pid_t l_pid; /*鎖定動作的進程*/
};
l_type 有三種狀態:
F_RDLCK 建立一個供讀取用的鎖定
F_WRLCK 建立一個供寫入用的鎖定
F_UNLCK 刪除之前建立的鎖定
l_whence 也有三種方式:
SEEK_SET 以文件開頭爲鎖定的起始位置。
SEEK_CUR 以目前文件讀寫位置爲鎖定的起始位置
SEEK_END 以文件結尾爲鎖定的起始位置。
返回值 成功則返回0，若有錯誤則返回-1，錯誤原因存於errno.
設置非阻塞模式：
if (nonblock) { //設置爲非阻塞
int flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0); //獲取文件狀態標記
if (flags == -1) {
error = errno;
goto error;
}
if (fcntl(fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK) == -1) { //增加O_NONBLOCK到文件狀態中
error = errno;
goto error;
}
}