文件描述符如何在以后被回收和重用？

Question

在 C 和 C++ 的上下文中，close()系统调用是内核回收 fd 并稍后open()在同一进程生命周期中调用时重用它的唯一方法吗？多线程程序呢？

Answer 1

仔细阅读close(2)和高级 Linux 编程

您的表述是错误的： close 是一个系统调用（在Linux 的syscalls(2)中列出），应用程序通过它告诉内核释放资源（而不是相反）。您可以使用strace(1)来了解某些命令或进程执行的系统调用。另请参见pthreads(7)、credentials(7)、fork(2)、execve(2)、clone(2)

是的，文件描述符（以及虚拟内存中的地址空间，请参阅mmap(2) ）对于给定进程的所有线程都是通用的。但是，您可能（很少）直接使用低级clone(2)系统调用创建“线程”（实际上仅由pthreads等线程库的实现者使用），并且在不太可能的情况下，您不使用不同 的东西。但直接打电话却是一门黑魔法。CLONE_FILESclone

对于 pid 1234 的给定进程，在 Linux 上，您可以通过查询文件描述符集（在proc(5)中）/proc/1234/fd/ 和内存映射/proc/1234/maps（等等...中有许多有用的伪文件和链接/proc/1234）。从进程内部，您可以使用/proc/self/fd/- 例如作为opendir(3)的参数

当然，文件描述符更多的是POSIX或 Linux 的东西，而不是标准的C99或C++11的东西。例如，fileno(3) & open是在 POSIX 中定义的，而不是在 C99 中定义的。

因此，如果您看到给定的数字 - 例如 49 - 被open多次返回，那是因为程序的其他部分（可能在某个库内，在另一个线程中）调用了close 49。内核永远不会“神奇地”关闭文件描述符（进程终止时除外）无需询问。您可以使用调试器strace或gdb 在调试器上设置断点（可能是条件断点）close