起因

近期在调试一个Android播放内核是遇到上层传递的是fd（file descriptor），但是在文件播放结束之后调用lseek却提示返回-1，errno=29（#define ESPIPE 29 /* Illegal seek */）。

好吧。那就确定下原因。

在网上搜到有说lseek存在问题，“对于已经到达EOF的stream，使用lseek是不能让stream再次可读的”。具体参考。随即写了个命令行程序，在android shell下验证了下，经过验证是可以的。那就继续找吧。

最终发现一个有趣的现象，Android的MediaServer传递的fd只能在调用时使用，之后就被复用了，指针都改变了。具体发现的方法就是本文描述的内容。

文件操作

文件操作比较通用的就是C库的FILE（带缓冲的文件流），也就是常用的fopen, fclose, fprintf, fscanf, fseek, fread, fwrite等函数。这里面比较核心的概念是FILE结构，这是C库提供的跨平台的文件操作函数，多数情况下是封装了系统内核提供的文件读写函数，比如在windows下是CreateFile, CloseFile, OpenFile, WriteFile, ReadFile等函数，在linux下是open, close, lseek, read, write等内核API。

在linux下内核API主要提供了基于文件描述（FD，file descriptor）的文件操作机制，注意FD默认是非负的，通常0-stdin、1-stdout、2-stderr。

先看看如何实现FILE到fd的转换，函数fileno可以实现这种转换，原型如下：

int fileno(FILE *stream);

那么fd如何转换为FILE呢？ 函数fdopen可以基于FD打开文件，原型如下：

FILE *fdopen(int fd, const char *mode);

那么如何通过fd拿到文件原始路径呢？ 函数readlink提供了这种机制，可以参考下面代码

#include 
    
     #include 
     
      #include 
      
       #include 
       
        #include 
        
         #include 
         
          #include 
          
           #include 
           
            int main(){ FILE * stream = fopen(__FILE__, "rb"); if (NULL == stream) { printf("open %s failed\n", __FILE__); return -1; } int fd = fileno(stream); char buf[4096] = {0}; // read to file end while (read(fd, buf, sizeof(buf)) > 0); // test whether lseek is ok in EOF off_t offset = lseek(fd, 0, SEEK_CUR); printf("lseek ret %d err_no %d\n", offset, errno); // read file path from fd char path[PATH_MAX] = {0}; snprintf(path, sizeof(path), "/proc/%d/fd/%d", getpid(), fd); memset(buf, 0, sizeof(buf)); int buf_size = readlink(path, buf, sizeof(buf)); if (buf_size < 0) { printf("readlink() ret %d error %d\n", buf_size, errno); } else printf("readlink() returned '%s' for '%s'\n", buf, path); getchar(); if (NULL != stream) fclose(stream); return 0;}
           
          
         
        
       
      
     
    

原理很简单，linux下的fd就是一个链接，可以通过/proc/pid/fd读取到相关信息。

比如上面那个程序的输出如下：

/proc/11203/fd$ ll总用量 0dr-x------ 2 root root  0  4月  1 15:48 ./dr-xr-xr-x 9 root root  0  4月  1 15:48 ../lrwx------ 1 root root 64  4月  1 15:48 0 -> /dev/pts/22lrwx------ 1 root root 64  4月  1 15:48 1 -> /dev/pts/22lrwx------ 1 root root 64  4月  1 15:48 2 -> /dev/pts/22lr-x------ 1 root root 64  4月  1 15:48 3 -> /home/tocy/project/test.cpp

总结

了解下系统提供的文件操作接口还是不错的，以后遇到问题最起码知道去哪里跟踪。

主要参考：

1. linux用户手册