open（）中的整数文件描述符“ 0”

焦宏硕

2023-03-14

问题内容：

在Python
3中，可以使用以下格式的“整数文件描述符”打开文件对象：

stdout = open(1, "w")
stdout.write("Hello World") # Prints Hello World
stdout.close()

虽然，有趣的是，我发现这0也是有效的流。

如果我把它放在文件中testio.py：

stdout = open(0, "w")
stdout.write("Foo Bar\n")
stdout.close()

然后运行该代码，输出为：

bash-3.2$ python3 testio.py
Foo Bar

看起来就像stdout。然而…

bash-3.2$ python3 testio.py > testio.txt
Foo Bar
bash-3.2$ cat testio.txt

因此看来这实际上不是stdout，而是其他。它似乎也不stderr是：

bash-3.2$ python3 testio.py 2> testio.txt
Foo Bar
bash-3.2$ cat testio.txt

但是，我确实发现可以使用0>以下命令重定向输出：

bash-3.2$ python3 testio.py 0> testio.txt
bash-3.2$ cat testio.txt
Foo Bar

所以我的问题是，到底该怎么open(0, "w")办？重定向的“ 0>”流是什么？

Python 3.6.5
Bash 3.2

问题答案：

没有文件描述符（FD）号是特殊的。FD 0上的stdin，FD 1上的stdout和FD 2上的stderr只是一个约定。

登录时，关联的终端设备将“连接”到这些FD。运行命令时，除非您指示Shell进行重定向，否则它会继承描述符。但是，一旦该程序启动后，可以close，dup或者open文件描述符，只要你喜欢。

回到您的问题：

stdout = open(0, "w")
stdout.write("Hello World") # Prints Hello World
stdout.close()

尽管有名称，open在这种情况下不会打开任何内容。它从一个已经打开的低级FD创建一个Python文件对象（带有缓冲区和所有高级内容），它实际上只是一个数字（内核中打开文件表的索引）。它有一个单独的函数：os.fdopen

更有趣的一点是，没有标准的方法可以将打开模式从读取更改为写入，而您的程序将写入标准输入。答案是（至少在Linux上）这根本没有发生。如您所见lsof，所有3个标准FD都通常以读/写模式打开（以标记结尾u），例如：

cmd 32154用户0u CHR 136,7 0t0 10 / dev / pts / 7
cmd 32154用户1u CHR 136,7 0t0 10 / dev / pts / 7
cmd 32154用户2u CHR 136,7 0t0 10 / dev / pts / 7

因此，您的程序只需写入连接到终端的FD 0。