36.10. fcntl — fcntl 和 ioctl 系统调用

该模块对文件 Descriptors 执行文件控制和 I/O 控制。它是fcntl()和ioctl() Unix 例程的接口。有关这些调用的完整说明，请参见* fcntl(2)和 ioctl(2)* Unix 手册页。

该模块中的所有函数都将文件 Descriptors* fd *作为其第一个参数。这可以是整数文件 Descriptors(例如sys.stdin.fileno()返回)，也可以是文件对象(例如sys.stdin本身)，该文件对象提供返回真实文件 Descriptors 的fileno()。

该模块定义了以下Function：

• fcntl. fcntl(* fd ， op * [，* arg *])
  • 在文件 Descriptors* fd 上执行操作 op (也接受提供fileno()方法的文件对象)。用于 op 的值取决于 os，并且在fcntl模块中可用作常量，使用的名称与相关 C 头文件中使用的名称相同。参数 arg 是可选的，并且默认为整数值0。如果存在，则可以是整数值或字符串。如果参数丢失或为整数值，则此函数的返回值为 C fcntl()调用的整数返回值。当参数是字符串时，它表示二进制结构，例如由struct.pack()创建。二进制数据被复制到缓冲区，该缓冲区的地址传递给 C fcntl()调用。成功调用后的返回值是缓冲区的内容，转换为字符串对象。返回的字符串的长度将与 arg *参数的长度相同。限制为 1024 个字节。如果 os 在缓冲区中返回的信息大于 1024 字节，则最有可能导致分段冲突或更微妙的数据损坏。

如果fcntl()失败，则引发IOError。

• fcntl. ioctl(* fd ， op * [，* arg * [，* mutate_flag *]])
  • 该函数与fcntl()函数相同，除了操作通常在库模块termios中定义，并且参数处理甚至更复杂。

op 参数限于可容纳 32 位的值。可以在termios模块中找到用作* op *参数的其他感兴趣的常量，其名称与相关 C 头文件中使用的名称相同。

参数* arg *可以是以下之一：不存在的整数(与整数0相同)，支持只读缓冲区接口的对象(最有可能是纯 Python 字符串)或支持读写缓冲区接口的对象。

在除最后一种情况以外的所有情况下，其行为与fcntl()函数相同。

如果传递了可变缓冲区，则行为由* mutate_flag *参数的值确定。

如果为假，则缓冲区的可变性将被忽略，其行为与只读缓冲区相同，只是避免了上面提到的 1024 个字节的限制–只要您传递的缓冲区的长度至少等于 os 所需的长度放在那儿，事情应该起作用。

如果* mutate_flag *为 true，则缓冲区(实际上)将传递给基础的ioctl()系统调用，后者的返回码将传递回调用的 Python，并且缓冲区的新内容反映ioctl()的作用。这是一个略微的简化，因为如果提供的缓冲区小于 1024 字节长，则首先将其复制到 1024 字节长的静态缓冲区中，然后将其传递到ioctl()并复制回提供的缓冲区中。

如果未提供* mutate_flag *，则从 Python 2.5 起它默认为 true，这是对 2.3 和 2.4 版的更改。如果版本可移植性是优先事项，则显式提供参数。

如果ioctl()失败，则会引发IOError异常。

An example:

>>> import array, fcntl, struct, termios, os
>>> os.getpgrp()
13341
>>> struct.unpack('h', fcntl.ioctl(0, termios.TIOCGPGRP, "  "))[0]
13341
>>> buf = array.array('h', [0])
>>> fcntl.ioctl(0, termios.TIOCGPGRP, buf, 1)
0
>>> buf
array('h', [13341])

• fcntl. flock(* fd ， op *)
  • 对文件 Descriptors* fd 执行锁定操作 op (也接受提供fileno()方法的文件对象)。有关详细信息，请参见 Unix 手册 flock(2)*。 (在某些系统上，此Function是使用fcntl()来模拟的.)

如果flock()失败，则会引发IOError异常。

• fcntl. lockf(* fd ， operation * [，* length * [，* start * [，* whence *]]])

  • 这实际上是fcntl()个锁定调用的包装。 * fd 是要锁定或解锁的文件的文件 Descriptors， operation *是以下值之一：

• LOCK_UN –解锁

• LOCK_SH –获取共享锁

• LOCK_EX –获得排他锁

当* operation 为LOCK_SH或LOCK_EX时，也可以将其与LOCK_NB进行按位或运算，以避免阻塞获取锁。如果使用LOCK_NB且无法获取锁，则将引发IOError且异常会将 errno *属性设置为EACCES或EAGAIN(取决于 os；对于可移植性，请检查两个值)。在至少某些系统上，仅当文件 Descriptors 引用了为写入而打开的文件时，才能使用LOCK_EX。

• length 是要锁定的字节数， start 是锁定开始的字节偏移量，相对于 whence ，而 whence *与io.IOBase.seek()相同，具体来说：

• 0 –相对于文件的开头(os.SEEK_SET)

• 1 –相对于当前缓冲区位置(os.SEEK_CUR)

• 2 –相对于文件末尾(os.SEEK_END)

• start *的默认值为 0，表示从文件的开头开始。 * length *的默认值为 0，表示锁定到文件末尾。 * whence *的默认值也是 0.

示例(均在符合 SVR4 的系统上)：

import struct, fcntl, os

f = open(...)
rv = fcntl.fcntl(f, fcntl.F_SETFL, os.O_NDELAY)

lockdata = struct.pack('hhllhh', fcntl.F_WRLCK, 0, 0, 0, 0, 0)
rv = fcntl.fcntl(f, fcntl.F_SETLKW, lockdata)

请注意，在第一个示例中，返回值变量* rv *将保存一个整数值；在第二个示例中，它将保存一个字符串值。 * lockdata *变量的结构布局取决于系统，因此使用flock()调用可能更好。