open（）中的整数文件描述符“0” - Python 3

Question

在Python 3中，有可能使用以下格式的open a file object using an "integer file descriptor"：

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

虽然，有趣的是，我发现0也是一个有效的流。

如果我把它放在testio.py文件中：

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

然后运行该代码输出是：

bash-3.2$ python3 testio.py
Foo Bar

这似乎就像stdout。然而...

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

所以看起来这实际上不是stdout，而是其他东西。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，我确实发现输出可以使用0>重定向：

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")应该到底是什么？什么是重定向的“0>”流？

Python 3.6.5 Bash 3.2

Answer 1

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。当您运行命令时，它会继承描述符，除非您指示shell进行重定向。但是一旦程序开始，你可以随意选择close，dup或open FD。

回到你的问题：

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

尽管有这个名字，open在这种情况下不会打开任何东西。它从已经打开的低级FD创建一个Python文件对象（带缓冲区和所有高级东西），它实际上只是一个数字（内核中打开文件表的索引）。它有一个单独的功能：os.fdopen

更有趣的是，没有标准的方法可以将打开模式从读取更改为写入，并且程序会写入标准输入。答案是（至少在Linux上），这根本不会发生。正如你在lsof中看到的那样，所有3个标准FD通常都是以读/写模式打开的（用尾随的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。

Answer 2

在调用python之前，shell会处理>语法。它将stdout连接到给定的文件，2>为stderr和<为stdin做。

所有这一切，0，1和2分别是为stdin，stdout和stderr保留的文件描述符（这就是为什么2>是重定向stderr的语法）。

所以0是一个有效的文件描述符，但是你的stdin，你再次打开写作。这最终写到了终端，因为那是stdin要写的地方。

Answer 3

文件句柄0是stdin。没有重定向stdout，stderr和stdin都指向终端（因此所有行为都相同）。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。

I.E.如果你做python3 testio.py 2> testio.txt，那么stdout会转到文件，但是stdin仍然是终端。

这只是一个副产品，没有检查你只读stdin，只写stdout和stderr。