限制C标准I / O以及为什么我们不能将C标准I / O与套接字一起使用

我最近正在阅读CSAPP。 在第10.9节中，它说标准I / O不应该与套接字一起使用，原因如下：

（1）标准I / O的限制

限制1：输出function后的输入function。 如果没有对fflush，fseek，fsetpos或倒带的干预调用，输入function将无法跟随输出function。 fflush函数清空与流关联的缓冲区。 后三个函数使用Unix I / O lseek函数来重置当前文件位置。

限制2：输入function后的输出function。 除非输入函数遇到文件结尾，否则输出函数无法在没有对fseek，fsetpos或rewind进行干预调用的情况下跟随输入函数。

（2）在套接字上使用lseekfunction是违法的。

问题1 ：如果违反限制会怎样？ 我写了一个代码片段，它工作正常。

问题2 ：绕过限制2，一种方法如下：

File *fpin, *fpout; fpin = fdopen(sockfd, "r"); fpout = fdopen(sockfd, "w"); /* Some Work Here */ fclose(fpin); fclose(fpout); 

在教科书中，它说，

在线程程序中关闭已经关闭的描述符是灾难的一个方法。

为什么？

Answer 1

由于您引用的双重错误，您的解决方法无法按照书面forms运行。 双线程在单线程程序中是无害的，只要没有可以打开新文件描述符的中间操作（第二次关闭将无法使用EBADF无害），但它们是multithreading程序中的关键错误。 考虑这种情况：

• 线程A调用close(n) 。
• 线程B调用open ，它返回n ，存储为int fd1 。
• 线程A再次调用close(n) 。
• 线程B再次open并再次返回n ，将其存储为fd2 。
• 线程B现在尝试写入fd1并实际写入由第二次调用open的文件而不是第一次打开的文件。

这可能导致大量文件损坏，信息泄露（想象一下将密码写入套接字而不是本地文件）等。

但是，问题很容易解决。 不要使用相同的文件描述符两次调用fdopen ，而只需使用dup复制它并将副本传递给fdopen 。 通过这个简单的修复，stdio完全可以用于套接字。 它仍然不适合异步事件循环使用，但是如果你使用线程进行IO，它的效果很好。

编辑：我想我跳过回答你的问题1.如果违反有关如何在stdio流上的输入和输出之间切换的规则会发生什么是未定义的行为 。 这意味着对它进行测试并发现它“有效”并没有意义; 它可能意味着：

1. 您正在使用的C实现提供了一个定义（作为其文档的一部分），用于本案例中发生的事情，并且它与您想要的行为相匹配。 在这种情况下，您可以使用它，但您的代码将无法移植到其他实现。 由于这个原因，这样做被认为是非常糟糕的做法。 要么，

2. 您只是偶然得到了您期望的结果，通常是在您正在使用的实现上如何在内部实现相关function的副作用。 在这种情况下，不能保证它没有不能按预期运行的极端情况，或者它将在未来的版本中继续以相同的方式工作，等等。