linux如何管理并发文件写入和重命名？

Question

我有两个 C++ 程序，一个写入文件，另一个重命名它（锁定它，但让第一个也能够写入）并处理它。我的问题是，这可能吗？在一个场景中，当第一个正在写入时，第二个尝试重命名同一个文件，会发生什么？我需要一个坚如磐石的解决方案，涵盖所有角落案例。对于这个小任务，小型数据库似乎太复杂了。我需要坚持，因为第二个程序可能运行不成功，必须重试。

Answer 1

Linux 中的文件锁定很混乱。有几种不同的技术，但它们都是建议锁，这意味着其他进程可以通过不检查锁来忽略锁。 如果另一个进程不检查锁，您无法阻止该进程写入文件。

我会指出flock() 的存在，但这仍然只是建议性的，不适用于远程文件系统。

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问题是在 Linux 中存在三个独立的概念：

• 文件数据 - “磁盘上”的实际数据。
• 文件名 - 这些只是目录结构中的句柄，提供打开文件的访问权限。
• 文件描述符/文件描述 - 打开文件后，进程自己对文件数据的引用。

两个进程可以在同一个文件上有一个文件描述（同时打开）。如果文件被重命名，它只会影响将来对open() 的调用；重命名甚至删除文件只会删除旧文件名。实际上一个打开的文件可以被删除，数据会一直保留在磁盘上，直到打开的文件描述被关闭。

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如果您可以控制所有写入文件的程序，那么锁定文件的一种常用方法是使用both O_CREAT and O_EXCL 创建一个锁定文件。即：锁定my_file.txt 你创建一个.my_file.txt.lock。如果锁定文件已经存在，这将失败。但这仍然需要另一个进程先检查。

这通常被认为是最有效的锁定类型。

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您首先重命名的解决方案不会好很多。如果另一个进程在你重命名文件之前打开了文件，那么另一个进程将继续写入文件并且永远不会知道有什么不同。

Answer 2

来自rename，我的粗体：

rename() 重命名文件，如果需要，在目录之间移动它。 文件的任何其他硬链接（使用链接（2）创建）是
不受影响。 oldpath 的打开文件描述符也不受影响。