Как зарезервировать дескриптор файла?

Question

Я пишу программу на основе проклятий. Чтобы упростить для меня поиск ошибок в этой программе, я хотел бы создать вывод отладки. Из-за того, что программа уже отображает пользовательский интерфейс на терминале, я не могу разместить там отладочный вывод.

Вместо этого я планирую написать вывод отладки в дескриптор файла 3 безоговорочно. Вы можете вызвать программу как program 3>/dev/ttyX, а /dev/ttyX - это другой телетайп, чтобы увидеть выход отладки. Когда дескриптор 3 файла не открывается, сбой записи вызовов с EBADF, который я игнорирую, как и все ошибки при записи вывода отладки.

Проблема возникает, когда я открываю другой файл, и никакой запрос отладки не запрашивался (т. Е. Дескриптор файла 3 не был открыт). В этом случае вновь открытый файл может получить файловый дескриптор 3, в результате чего вывод отладки приведет к случайному повреждению файла, который я только что открыл. Это плохо. Как я могу избежать этого? Есть ли способ переносить дескриптор файла как «зарезервированный» или такой?

Вот несколько идей, которые я имел и свои проблемы:

• Я мог бы открыть /dev/null или временный файл в файл с дескриптором 3 (например, с помощью dup2()), прежде чем открыть любой другой файл. Это работает, но я не уверен, могу ли я считать это всегда успешным, так как открытие /dev/null может не получиться.
• Я мог проверить, открыт ли дескриптор файла 3 и не выводить вывод отладки, если он не является. Это проблематично, когда я пытаюсь перезапустить программу, вызвав exec, поскольку другой дескриптор файла, возможно, был открыт (и не закрыт) до вызова exec. Я мог бы намеренно закрыть дескриптор файла 3 перед вызовом exec, когда он не был открыт для отладки, но это очень опасно.

Answer 1

Вы все еще не уверены, что можете успешно открыть /dev/null, что немного странно, но давайте работать с ним. Вы должны иметь возможность использовать socketpair(), чтобы получить пару FD. Затем вы можете установить конец записи пары без блокировки и dup2. Вы утверждаете, что уже игнорируете ошибки при записи в этот FD, поэтому данные, поступающие в бит-ведро, не будут вас беспокоить. Вы можете, конечно, закрыть другой конец сокета.

Answer 2

В самом начале программы, откройте /dev/null, а затем назначить его в файл с дескриптором 3:

int fd = open ("/dev/null", O_WRONLY); 
dup2(fd, 3); 

Таким образом, дескриптор файла 3 не будут приняты.

Затем, при необходимости, повторно используйте dup2(), чтобы назначить файловый дескриптор 3 на ваш вывод отладки.

Answer 3

Не сосредотачивайтесь на конкретном значении дескриптора файла - вы все равно не можете управлять им в переносном режиме. Если вы можете контролировать его вообще. Но вы можете использовать переменные окружения для управления выводом отладки в файл:

int debugFD = getDebugFD(); 

... 

int getDebugFD() 
{ 
    const char *debugFile = getenv("DEBUG_FILE"); 
    if (NULL == debugFile) 
    { 
     return(-1); 
    } 

    int fd = open(debugFile, O_CREAT | O_APPEND | O_WRONLY, 0644); 
    // error checking can be here 

    return(fd); 
} 

Теперь вы можете написать свой вывод отладки debugFD. Я предполагаю, что вы знаете достаточно, чтобы убедиться, что debugFD видно, где вам это нужно, а также как убедиться, что он инициализирован, прежде чем пытаться его использовать.

Если вы не передадите envval DEBUG_FILE, вы получите недопустимый файловый дескриптор, а ваши отладочные вызовы не пройдут - предположительно, молча.

Answer 4

Зачем использовать fd 3? Почему бы не использовать fd 2 (stderr)? У него уже есть четко определенные «Я записываю какие-то виды», то есть всегда (не верно, но достаточно верно ...), и вы можете перенаправить его перед запуском своего двоичного файла, чтобы получить журналы, где вы хотите.

Другим вариантом является регистрация сообщений в syslog с использованием уровня LOG_DEBUG. Это влечет за собой вызов syslog() вместо обычной функции записи, но это просто делает запись более явной.

Простой способ проверки, если STDERR был перенаправлен или по-прежнему указывает на терминале с помощью isatty функции (пример кода ниже):

#include <stdio.h> 
#include <unistd.h> 

int main(void) { 
    if (isatty(2)) { 
    printf("stderr is not redirected.\n"); 
    } else { 
    printf("stderr seems to be redirected.\n"); 
    } 
}