fcntl --- fcntl 和 ioctl 系统调用¶
本模块基于文件描述符来执行文件和 I/O 控制。 它是 fcntl() 和 ioctl() Unix 例程的接口。 请参阅 fcntl(2) 和 ioctl(2) Unix 手册页了解详情。
Availability: Unix, not WASI.
本模块的所有函数都接受文件描述符 fd 作为第一个参数。可以是一个整数形式的文件描述符，比如 sys.stdin.fileno() 的返回结果，或为 io.IOBase 对象，比如 sys.stdin 提供一个 fileno()，可返回一个真正的文件描述符。
在 3.8 版本发生变更: fcntl 模块现在包含 F_ADD_SEALS, F_GET_SEALS 和 F_SEAL_* 常量用于 os.memfd_create() 文件描述符的封包。
在 3.9 版本发生变更: 在 macOS 上，fcntl 模块暴露了 F_GETPATH 常量，它可从文件描述符获取文件的路径。 在 Linux(>=3.15) 上，fcntl 模块暴露了 F_OFD_GETLK, F_OFD_SETLK 和 F_OFD_SETLKW 常量，它们将在处理打开文件描述锁时被使用。
在 3.10 版本发生变更: 在 Linux >= 2.6.11 中，fcntl 模块暴露了 F_GETPIPE_SZ 和 F_SETPIPE_SZ 常量，它们分别允许检查和修改管道的大小。
在 3.11 版本发生变更: 在 FreeBSD 上，fcntl 模块会暴露 F_DUP2FD 和 F_DUP2FD_CLOEXEC 常量，它们允许复制文件描述符，后者还额外设置了 FD_CLOEXEC 旗标。
在 3.12 版本发生变更: 在 Linux >= 4.5 上，fcntl 模块将公开 FICLONE 和 FICLONERANGE 常量，这允许在某些系统上（例如 btrfs, OCFS2, 和 XFS）通过将一个文件引用链接到另一个文件来共享某些数据。 此行为通常被称为“写入时拷贝”。
在 3.13 版本发生变更: 在 Linux >= 2.6.32 上，fcntl 模块会暴露 F_GETOWN_EX, F_SETOWN_EX, F_OWNER_TID, F_OWNER_PID, F_OWNER_PGRP 常量，它们允许针对特定线程、进程或进程组的直接 I/O 可用性信号。 在 Linux >= 4.13 上，fcntl 模块会暴露 F_GET_RW_HINT, F_SET_RW_HINT, F_GET_FILE_RW_HINT, F_SET_FILE_RW_HINT 和 RWH_WRITE_LIFE_* 常量，它们允许向内核通知有关在给定 inode 上或通过特定的打开文件描述符写入的相对预计生命期。 在 Linux >= 5.1 和 NetBSD 上，fcntl 模块会暴露 F_SEAL_FUTURE_WRITE 常量供 F_ADD_SEALS 和 F_GET_SEALS 操作使用。 在 FreeBSD 上，fcntl 模块会暴露 F_READAHEAD, F_ISUNIONSTACK 和 F_KINFO 常量。 在 macOS 和 FreeBSD 上，fcntl 模块会暴露 F_RDAHEAD 常量。 在 NetBSD 和 AIX 上，fcntl 模块会暴露 F_CLOSEM 常量。 在 NetBSD 上，fcntl 模块会暴露 F_MAXFD 常量。 在 macOS 和 NetBSD 上，fcntl 模块会暴露 F_GETNOSIGPIPE 和 F_SETNOSIGPIPE 常量。
这个模块定义了以下函数：
- fcntl.fcntl(fd, cmd, arg=0)¶
对文件描述符 fd 执行 cmd 操作（能够提供
fileno()方法的文件对象也可以接受）。 cmd 可用的值与操作系统有关，在fcntl模块中可作为常量使用，名称与相关 C 语言头文件中的一样。参数 arg 可以是整数或bytes对象。若为整数值，则本函数的返回值是 C 语言fcntl()调用的整数返回值。若为字节串，则其代表一个二进制结构，比如由struct.pack()创建的数据。该二进制数据将被复制到一个缓冲区，缓冲区地址传给 C 调用fcntl()。调用成功后的返回值位于缓冲区内，转换为一个bytes对象。返回的对象长度将与 arg 参数的长度相同。上限为 1024 字节。如果操作系统在缓冲区中返回的信息大于 1024 字节，很可能导致内存段冲突，或更为不易察觉的数据错误。如果
fcntl()调用失败，将引发OSError。引发一个 审计事件
fcntl.fcntl并附带参数fd,cmd,arg。
- fcntl.ioctl(fd, request, arg=0, mutate_flag=True)¶
本函数与
fcntl()函数相同，只是参数的处理更加复杂。request 参数的上限是 32位。
termios模块中包含了可用作 request 参数其他常量，名称与相关 C 头文件中定义的相同。参数 arg 可为整数、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bytearray）。除了最后一种情况，其他情况下的行为都与
fcntl()函数一样。如果传入的是个可变缓冲区，那么行为就由 mutate_flag 参数决定。
如果 mutate_flag 为 False，缓冲区的可变性将被忽略，行为与只读缓冲区一样，只是没有了上述 1024 字节的上限——只要传入的缓冲区能容纳操作系统放入的数据即可。
如果 mutate_flag 为 True（默认值），那么缓冲区（实际上）会传给底层的 系统调用
ioctl()，其返回代码则会回传给调用它的 Python，而缓冲区的新数据则反映了ioctl()的运行结果。这里做了一点简化，因为若是给出的缓冲区少于 1024 字节，首先会被复制到一个 1024 字节长的静态缓冲区再传给ioctl()，然后把结果复制回给出的缓冲区去。如果
ioctl()调用失败，将引发OSError异常。举个例子：
>>> 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])
引发一个 审计事件
fcntl.ioctl并附带参数fd,request,arg。
- fcntl.flock(fd, operation)¶
在文件描述符 fd 上执行加锁操作 operation (也接受能提供
fileno()方法的文件对象)。 详见 Unix 手册 flock(2)。 (在某些系统中，此函数是用fcntl()模拟出来的。)如果
flock()调用失败，将引发OSError异常。引发一个 审计事件
fcntl.flock并附带参数fd,operation。
- fcntl.lockf(fd, cmd, len=0, start=0, whence=0)¶
本质上是对
fcntl()加锁调用的封装。fd 是要加解锁的文件描述符（也接受能提供fileno()方法的文件对象），cmd 是以下值之一：- fcntl.LOCK_UN¶
释放一个已存在的锁 。
- fcntl.LOCK_SH¶
获取一个共享的锁。
- fcntl.LOCK_EX¶
获得一个独占的锁。
- fcntl.LOCK_NB¶
与其他三个
LOCK_*常量中的任何一个进行位或操作，使请求不阻塞。
如果使用了
LOCK_NB，但无法获取锁 ，则OSError将被引发 ，异常将被 errno 属性 设置为EACCES或EAGAIN（取决于操作系统；为便于移植，请检查这两个值）。 至少在某些系统中，只有当文件描述符指向一个已打开供写入的文件时，才能使用:const:!LOCK_EX 。len 是要锁定的字节数，start 是自 whence 开始锁定的字节偏移量，whence 与
io.IOBase.seek()的定义一样。0-- 相对于文件开头 (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，表示从文件起始位置开始。len 的默认值是 0，表示加锁至文件末尾。 whence 的默认值也是 0。
引发一个 审计事件
fcntl.lockf并附带参数fd,cmd,len,start,whence。
示例（都是运行于符合 SVR4 的系统）：
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)
注意，在第一个例子中，返回值变量 rv 将存有整数；在第二个例子中，该变量中将存有一个 bytes 对象。lockdata 变量的结构布局视系统而定——因此采用 flock() 调用可能会更好。