16.2 文件描述符的复制和半关闭

读模式 FILE 和 写模式FILE 是基于同一个fd 创建的，关闭其中任意一个FILE都会导致fd - socket 被关闭。
所以如果要通过fclose 达成半关闭效果首先需要复制fd

这样在关闭写模式FILE时socket 就不会被完全关闭了。
但是这样还是没有实现半关闭，socket 仍然是可读可写的，还是需要通过shutdown 进行半关闭。。。

ps：挺无语的，既然FILE 是根据fd 生成的，那为什么不直接使用shutdown？非要再通过FILE 获取到对应的fd然后再调用shutdown。。。

复制文件描述符

NAME
       dup, dup2, dup3 - duplicate a file descriptor
SYNOPSIS
       #include <unistd.h>

       int dup(int oldfd);
       int dup2(int oldfd, int newfd);

参数	值	用途	说明
oldfd		The dup() system call creates a copy of the file descriptor oldfd, using the lowest-numbered unused descriptor for the new descriptor.	被复制的文件描述符。返回最小可用的值作为新的文件描述符
RETURN VALUE		On success, these system calls return the new descriptor. On error, -1 is returned, and errno is set appropriately.
newfd		it uses the descriptor number specified in newfd. If the descriptor newfd was previously open, it is silently closed before being reused.	指定新生成的文件描述符编号，如果newfd所指定的文件已经打开那么会关闭该文件。

复制出来的newfd 和 oldfd share file offset and file status flags，即它们指向的是同一文件

测试 dup
以只写的方式打开一个文件，然后进行复制，观察newfd 和 oldfd 写入的是否为同一文件；修改file offset 时对另一个是否有影响；newfd能否进行读取
实现：

int main(int argc, char* argv[])
{
    int oldfd = open("1.txt", O_WRONLY | O_TRUNC);
    if (oldfd == -1)
    {
        error_handling("open() error");
    }

    int newfd = dup(oldfd);
    if (newfd == -1)
    {
        error_handling("dup() error");
    }

    write(newfd, "newfd \n", strlen("newfd \n"));

    lseek(newfd, 0, SEEK_SET);
    write(oldfd, "old\n", strlen("old\n"));

    if(read(newfd, nullptr, 0) == -1)
    {
        error_handling("read() error");
    }

    close(oldfd);
    close(newfd);

    return 0;
}

行号	功能	说明
3	只写的方式打开1.txt 文件，并清除原有内容
9	复制
15	通过复制的fd进行写入
17	通过newfd 修改file offset
18	oldfd 写入
20	通过newfd 读取文件

效果：

ming@ubuntu:/media/sf_share/Network/build$ ./Network
read() error Bad file descriptor
ming@ubuntu:/media/sf_share/Network/build$ cat 1.txt
old
d

• 在read时发生错误：Bad file descriptor，说明newfd 和 old share file status flags，都只能写入
• 打印1.txt文件内容：通过newfd 设置file offset为文件起始位置，此时文件内容为newfd \n oldfd 在文件起始位置开始写入

dup2
首先打开一个文件，然后将该文件的fd作为newfd参数传递给dup2，观察newfd指向的文件是否关闭。通过newfd 进行写入，查看写入结果。
实现：

int main(int argc, char* argv[])
{
    int newfd = open("1.txt", O_RDONLY);
    if (newfd == -1)
        error_handling("open() error");
    printf("newfd = %d\n", newfd);
    int oldfd = 1;
    printf("before dup2\n");
    sleep(30);
    int result = dup2(oldfd, newfd);
    printf("after dup2, result = %d\n", result);
    write(newfd, "hello world\n", 12);
    sleep(30);
    
    return 0;
}

效果：
程序输出结果：

newfd = 3
before dup2
after dup2, result = 3
hello world

lsof结果：

dup2 前
Network 2674 ming    2u   CHR  136,8      0t0     11 /dev/pts/8
Network 2674 ming    3r   REG   0,44        7     73 /media/sf_share/Network/build/1.txt

后
Network 2674 ming    3u   CHR  136,8      0t0     11 /dev/pts/8

复制文件描述符后 ”流“ 的分离

	FILE *readfp = fdopen(clnt_sock, "r");
    FILE *writefp = fdopen(clnt_sock, "w");

    fputs("Hello World!\n", writefp);
    fputs("Welcome to server.\n", writefp);
    fflush(writefp);
    
    shutdown(fileno(writefp), SHUT_WR);
    fclose(writefp);
    
    fgets(buf, sizeof(buf), readfd);
    fputs(buf, stdout);
    fclose(readfp);
    
    close(serv_sock);
    return 0;