同一进程共享操作相同的文件
在同一个进程中多次open打开同一文件时，文件描述符可能会相同吗？
答：不可能。在同一进程里面，一旦某个文件描述符被用了，在close释放之前，别人不可能使用，所以指向同一文件的描述符不可能相同。
代码演示
1 #include2 #include 3 #include 4 #include 5 #include 6 #include 7 8 #define FILE_NAME "./file.txt" 9 10 void print_error(char * str)11 {12 perror(str);13 exit(-1);14 }15 16 int main(void)17 {18 int fd1 = 0;19 int fd2 = 0;20 21 fd1 = open(FILE_NAME, O_RDWR|O_TRUNC|O_APPEND);22 if(-1 == fd1) print_error("1 open fail");23 24 fd2 = open(FILE_NAME, O_RDWR|O_TRUNC|O_APPEND);25 if(fd2 == -1) print_error("2 open fail");26 27 printf("fd1 = %d, fd2 = %d\n", fd1, fd2); 28 29 while(1)30 {31 write(fd2, "world\n", 6);32 sleep(1);33 write(fd1, "hello\n", 6);34 }35 36 return 0;37 }
file.txt文件内容会出现覆盖写情况，看看共享操作时的文件描述符表长啥样
由图知道，正是由于不同的文件描述符，各自对应一个独立的文件表，在文件表中有属于自己的“文件位移量”，开始时都是0。各自从0开始写，每写一个字节向后移动一个字节，他们写的位置是重叠的，因此肯定会相互的覆盖。
问题如何解决
指定O_APPEND即可解决。必须每个open都要指定，有一个不指定就会覆盖，就先过马路一样，都要准守交通规则才能安全，开车的和行人，只要有一个不准守都会出事。
为什么使用O_APPEND可以解决？
文件长度信息是大家共享的，当文件被写入数据后，文件长度就会被更新，都指定O_APPEND后，使用不同的文件描述符写数据时，都会使用文件长度更新自己的文件位移量，保证每次都是在文件的最末尾写数据，就不会出现相互覆盖的情况。
多个进程之间，共享操作相同文件
代码演示
shareOp_file1.c
1 #include2 #include 3 #include 4 #include 5 #include 6 #include 7 8 #define FILE_NAME "./file.txt" 9 10 11 void print_error(char * str)12 {13 perror(str);14 exit(-1);15 }16 17 18 int main(void)19 {20 int fd1 = 0;21 22 fd1 = open(FILE_NAME, O_RDWR|O_TRUNC|O_APPEND);23 if(-1 == fd1) print_error("1 open fail");24 25 26 printf("fd1 = %d\n", fd1); 27 28 while(1)29 {30 write(fd1, "hello\n", 6);31 sleep(1);32 }33 34 35 36 return 0;37 }
shareOp_file2.c
1 #include2 #include 3 #include 4 #include 5 #include 6 #include 7 8 #define FILE_NAME "./file.txt" 9 10 11 void print_error(char * str)12 {13 perror(str);14 exit(-1);15 }16 17 18 int main(void)19 {20 int fd1 = 0;21 22 fd1 = open(FILE_NAME, O_RDWR|O_TRUNC|O_APPEND);23 if(-1 == fd1) print_error("1 open fail");24 25 26 printf("fd1 = %d\n", fd1); 27 28 while(1)29 {30 write(fd1, "world\n", 6);31 sleep(1);32 }33 34 35 36 return 0;37 }
不同进程打开同一文件时，各自使用的文件描述符值可能相等，比如我们例子中的1和2进程，它们open后的描述符就相等。之所以相同，是因为不同的进程有自己独立的文件描述符池，都是0~1023的范围，各自分配自己的，有可能分派到相等值的文件描述符。
进程表 和 文件描述符表
覆盖的原因
和单个进程打开多个文件类似，这种情况也会覆盖写。其原因是因为因为各自有独立的文件位移量。
解决办法
同样的，指定O_APPEND标志，写操作时，使用文件长度去更新文件位移量，保证各自操作时，都在文件的尾部操作，就不会出现相互覆盖的情况。
父子进程共享操作文件
独立打开文件
这种情况即多个进程独立打开同一文件实现共享操作，只不过这里面进程之间是父子关系
代码演示
1 #include2 #include 3 #include 4 #include 5 #include 6 #include 7 #include 8 9 int main(void)10 {11 pid_t ret = 0;12 int fd = 0;13 14 ret = fork();15 if(ret > 0)16 {17 fd = open("./file.txt", O_RDWR|O_CREAT|O_APPEND, 0664);18 19 write(fd, "hello\n", 6);20 }21 else if(ret == 0)22 {23 fd = open("./file.txt", O_RDWR|O_CREAT|O_APPEND, 0664);24 25 write(fd, "world\n", 6);26 }27 28 return 0;29 }
文件表结构
独立打开同一文件时，父子进程各自的文件描述符，指向的是不同的文件表。因为拥有不同的文件表，所以他们拥有各自独立的文件读写位置，会出现相互覆盖情况，如果不想相互覆盖，需要加O_APPEND标志。
fork之前打开文件
代码演示
1 #include2 #include 3 #include 4 #include 5 #include 6 #include 7 #include 8 9 int main(void)10 {11 pid_t ret = 0;12 int fd = 0;13 14 fd = open("./file.txt", O_RDWR|O_CREAT, 0664);15 ret = fork();16 if(ret > 0)17 {18 write(fd, "hello\n", 6);19 printf("p, uid = %d, gid = %d\n", getuid(), getgid());20 }21 else if(ret == 0)22 {23 write(fd, "world\n", 6);24 printf("c, uid = %d, gid = %d\n", getuid(), getgid());25 }26 27 return 0;28 }
文件表结构
子进程会继承父进程已经打开的文件描述符，如果父进程的3描述符指向了某个文件，子进程所继承的文件描述符3也会指向这个文件。像这种继承的情况，父子进程这两个相同的“文件描述符”指向的是相同的“文件表”。由于共享的是相同的文件表，所以拥有共同的文件读写位置，不会出现覆盖的情况。
子进程的0 1 2这三个打开的文件描述符，其实也是从父进程那里继承过来的，并不是子进程自己去打开的，同样的父进程的0 1 2又是从它的父进程那里继承过来的，最根溯源的话，都是从最原始的进程哪里继承过来的，参考： ，最原始的进程是init进程。
init进程会去打开标准输入，标注输出、标准出错输出这三个文件，然后0 1 2分别指向打开的文件，之后所有进程的0 1 2，实际上都是从最开始的init进程那里继承而来的。
