fcntl — fcntl 和 ioctl 系统调用

该模块对文件描述符执行文件控制和 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，请参阅 fcntl(2) 和 ioctl(2) Unix 手册页。

该模块中的所有函数都将文件描述符 fd 作为它们的第一个参数。这可以是一个整数文件描述符，例如由 sys.stdin.fileno() 返回，或一个 io.IOBase 对象，例如 sys.stdin 本身，它提供了一个 fileno( ) 返回一个真正的文件描述符。

在 3.3 版中更改：此模块中的操作用于引发 IOError，它们现在引发 OSError。

3.8 版更改： fcntl 模块现在包含 F_ADD_SEALS、F_GET_SEALS 和 F_SEAL_* 常量，用于密封 os.memfd_create()[ X145X] 文件描述符。

3.9 更改：在 macOS 上，fcntl 模块公开了 F_GETPATH 常量，该常量从文件描述符中获取文件的路径。在 Linux(>=3.15) 上，fcntl 模块公开了 F_OFD_GETLK、F_OFD_SETLK 和 F_OFD_SETLKW 常量，这些常量与打开的文件描述锁一起使用。

该模块定义了以下功能：

fcntl.fcntl(fd, cmd, arg=0)

对文件描述符 fd 执行操作 cmd（也接受提供 fileno() 方法的文件对象）。用于 cmd 的值取决于操作系统，并且在 fcntl 模块中作为常量提供，使用与相关 C 头文件中使用的名称相同的名称。参数 arg 可以是整数值，也可以是 bytes 对象。使用整数值，该函数的返回值是Cfcntl()调用的整数返回值。当参数是字节时，它表示一个二进制结构，例如由 struct.pack() 创建。二进制数据被复制到一个缓冲区，其地址被传递给 C fcntl() 调用。成功调用后的返回值是缓冲区的内容，转换为 bytes 对象。返回对象的长度将与 arg 参数的长度相同。这被限制为 1024 字节。如果操作系统在缓冲区中返回的信息大于 1024 字节，这很可能会导致分段违规或更细微的数据损坏。

如果 fcntl() 失败，则会引发 OSError。

fcntl.ioctl(fd, request, arg=0, mutate_flag=True)

该函数与 fcntl() 函数相同，只是参数处理更加复杂。

request 参数仅限于可以容纳 32 位的值。可以在 termios 模块中找到用作 request 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 可以是整数、支持只读缓冲区接口的对象（如 bytes）或支持读写缓冲区接口的对象（如）之一字节数组）。

除了最后一种情况外，所有行为都与 fcntl() 函数相同。

如果传递了可变缓冲区，则行为由 mutate_flag 参数的值决定。

如果为 false，则缓冲区的可变性将被忽略，行为与只读缓冲区相同，只是避免了上面提到的 1024 字节限制——只要你传递的缓冲区至少与操作系统想要的一样长放在那里，事情应该工作。

如果 mutate_flag 为 true（默认值），则缓冲区（实际上）传递给底层 ioctl() 系统调用，后者的返回码传递回调用 Python ，缓冲区的新内容反映了 ioctl() 的操作。这是一个轻微的简化，因为如果提供的缓冲区长度小于 1024 字节，则首先将其复制到 1024 字节长的静态缓冲区中，然后将其传递给 ioctl() 并复制回提供的缓冲区中。

如果 ioctl() 失败，则会引发 OSError 异常。

一个例子：

>>> 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, operation)

对文件描述符 fd 执行锁定操作 operation（也接受提供 fileno() 方法的文件对象）。有关详细信息，请参阅 Unix 手册 flock(2)。（在某些系统上，使用 fcntl() 模拟此功能。）

如果 flock() 失败，则会引发 OSError 异常。

fcntl.lockf(fd, cmd, len=0, start=0, whence=0)

这本质上是对 fcntl() 锁定调用的封装。 fd 是要锁定或解锁的文件的文件描述符（也接受提供 fileno() 方法的文件对象），cmd 是其中之一以下值：

LOCK_UN – 解锁
LOCK_SH – 获取共享锁
LOCK_EX – 获取排他锁

当 cmd 为 LOCK_SH 或 LOCK_EX 时，也可以与 LOCK_NB 进行按位或运算，以避免锁获取阻塞。如果使用 LOCK_NB 并且无法获取锁，则会引发 OSError 并且异常会将 errno 属性设置为 EACCES 或EAGAIN（取决于操作系统；为了可移植性，检查两个值）。至少在某些系统上，LOCK_EX 只能在文件描述符引用为写入而打开的文件时使用。

len 是要锁定的字节数，start 是锁定开始的字节偏移量，相对于 whence 和 whence与 io.IOBase.seek() 一样，特别是：

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 – 相对于文件结尾 (os.SEEK_END)

start 的默认值为 0，表示从文件的开头开始。 len 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 SVR4 兼容系统上）：

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 bytes 对象。 lockdata 变量的结构布局取决于系统——因此使用 flock() 调用可能更好。

也可以看看

模块 os: 如果锁定标志 O_SHLOCK 和 O_EXLOCK 存在于 os 模块中（仅在 BSD 上），则 os.open() 函数提供了 lockf() 和 flock() 函数的替代方法。

fcntl — fcntl 和 ioctl 系统调用 — Python 文档

fcntl — fcntl 和 ioctl 系统调用