glibc: dup/dup2/dup3/F_DUPFD

为什么存在这种函数

因为这个dup的行为，就是为文件的操作，多设置几个文件描述符，看似没有什么太大的用途。
插曲（#有时在写代码的时候，也有遇到过唯独缺1的情况，从数数的习惯上来说，不科学，但从脑子意识上来说没有任何数字的那个就是第一个。老大，老二，老三，唯缺老一）

第一个答案

正规的解答，有可能多个线程会使用这个文件描述符来做一下同一个文件的操作。这种能解释的通吗？这种也是可能，但是应该没有人真正使用这种方式，因为可能面临多种同步问题。

第二个兼容老系统

下面这个链接有说明一个原因为什么要是有dup这种函数：因为老系统里的文件描述符的范围是0-255，导致一些函数比如fopen、freopen函数失败。当然这些都是老系统的问题，新的系统没有问题。
https://stackoverflow.com/questions/2619693/whats-the-purpose-of-fcntl-with-parameter-f-dupfd

On some systems, like Solaris, standard I/O with FILE only works with file descriptors 0-255 because its implementation of the FILE structure uses an 8-bit integer instead of int. If a program uses a lot of file descriptors, it’s useful to reserve file descriptors 3-255 using fnctl(fd, F_DUPFD, 256). Otherwise, functions like fopen(), freopen() and fdopen() will fail if you have 256 files open.

另外一个原因

标准输入输出，所对应的file descriptor，是0、1、2，如果想将其他的文件描述符对应到这几个上，也需要使用dup。然后这样对于这个线程来说，这个标准输入与输出就映射到其他的文件描述符，方便实现相关功能，管道，socket pair，线程间通信。

2809  dup2(7, 0 <unfinished ...>
2809  <... dup2 resumed>)               = 0
2809  dup2(7, 1 <unfinished ...>
2809  <... dup2 resumed>)               = 1
2809  dup2(7, 2 <unfinished ...>
2809  <... dup2 resumed>)               = 2
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为什么有的软件使用这么频繁

比如openssh，如果你要是使用strace去做sshd、ssh的跟踪，就会发现里面的dup函数调用非常多。都不知道为什么这个dup来，dup去的，有啥意思？有啥优势？可能需要查看相关代码的修改历史。

比如下面的操作，第一步，用openat打开一个只读的文件，第二步lseek，第三步，用读写打开，再dup。

2809  openat(AT_FDCWD, "/var/run/utmp", O_RDONLY|O_LARGEFILE|O_CLOEXEC) = 5
2809  _llseek(5, 0, [0], SEEK_SET)      = 0
2809  access("/var/run/utmpx", F_OK)    = -1 ENOENT (No such file or directory)
2809  openat(AT_FDCWD, "/var/run/utmp", O_RDWR|O_LARGEFILE|O_CLOEXEC) = 7
2809  dup2(7, 5)                        = 5
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