open() 中的整数文件描述符“0”

Question

在Python3中，可以open a file object using an "integer file descriptor"格式为：

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

不过，有趣的是，我发现 0 也是一个有效的流。

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

这看起来就像 stdout。然而...

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

看来这其实不是stdout，而是别的东西。而且它似乎也不是 stderr：

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>:

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，open(0, "w") 到底是什么原因？被重定向的“0>”流是什么？

Python 3.6.5
Bash3.2

Answer 1

> 语法在调用 python 之前由 shell 处理。它将 stdout 连接到给定文件，就像 2> 连接 stderr 和 < 连接 stdin.

综上所述，0、1 和 2 是为 stdin、stdout 和 stderr 保留的文件描述符分别（这就是为什么 2> 是重定向 stderr 的语法的原因）。

所以 0 是一个有效的文件描述符，但它是您的 stdin，您再次打开它进行写入。这似乎最终写入了终端，因为那是stdin要写入的地方。

Answer 2

文件句柄 0 是标准输入。在没有重定向的情况下，stdout、stderr 和 stdin 都指向终端（因此它们的行为相同）。但是，当使用重定向时，它们的行为会有所不同，因为它们将不再相同。

即如果你这样做 python3 testio.py 2> testio.txt，然后 stdout 转到文件，但 stdin 仍然是终端。

这只是 没有检查 以查看您只读取 stdin，只写入 stdout 和 stderr 的副产品。

Answer 3

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。

当您登录时，关联的终端设备将"connected"到这些FD。当您运行命令时，除非您指示 shell 进行重定向，否则它会继承描述符。但是程序启动后，您可以close、dup或open FDs 随心所欲。

回到你的问题：

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东西。它从一个已经打开的低级别 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 table 打开文件的索引） .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，并且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。正如你所看到的 lsof，所有 3 个标准 FD 通常以 read/write 模式打开（由尾随 u 标记），例如：

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

所以你的程序只是写入连接到终端的 FD 0。

open() 中的整数文件描述符“0”

Integer File Descriptor "0" in open()

python

bash

stdout

python-3.x

python-internals