【转载】ftok函数解析

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ftok函数用途

由于共享内存，消息队列，信号量都是通过中间介质进行通信的，这种介质非常多，想要通过唯一一个介质进行通信，就需要像身份证号来区分人一样去区分这些介质呢？使其具有唯一性。正好文件的设备编号和节点是唯一的，可对其稍加改造以产生一个唯一的编号，ftok()函数就是去做这件事的。ftok函数具体形式如下：

    key_t ftok(const char *pathname, int id);

其中参数pathname是指定的文件名，这个文件必须是存在的而且可以访问的。id是子序号，它是一个8bit的整数。即范围是0~255。当函数执行成功，则会返回key_t键值，否则返回-1。在一般的UNIX中，通常是将文件的索引节点取出，然后在前面加上子序号就得到key_t的值。

关于ftok函数的一些疑问

• pathname是目录还是文件的具体路径？是否可以随便设置呢？ftok根据路径名，提取文件信息，再根据这些文件信息及id合成key，该路径可以随便设置。
• pathname指定的目录或文件的权限是否有要求？该路径是必须存在的，ftok只是根据文件inode在系统内的唯一性来取一个数值，和文件的权限无关。
• id是否可以随便设定，有什么限制条件吗？id是可以根据自己的约定，随意设置。在UNIX系统上,它的取值是1到255。

ftok函数的使用陷阱

使用ftok()函数时，里面有两个参数，即pathname和id，pathname为指定的文件名，而id为子序列号，这个函数的返回值就是key，它与指定的文件的索引节点号和子序列号id有关，这样就会给我们一个误解，即只要文件的路径，名称和子序列号不变，那么得到的key值永远就不会变。
事实上，这种认识是错误的，想想一下，假如存在这样一种情况：在访问同一共享内存的多个进程先后调用ftok()时间段中，如果pathname指向的文件或者目录被删除而且又重新创建，那么文件系统会赋予这个同名文件新的i节点信息，于是这些进程调用的ftok()都能正常返回，但键值key却不一定相同了。由此可能造成的后果是，原本这些进程意图访问一个相同的共享内存对象，然而由于它们各自得到的键值不同，实际上进程指向的共享内存不再一致；如果这些共享内存都得到创建，则在整个应用运行的过程中表面上不会报出任何错误，然而通过一个共享内存对象进行数据传输的目 的将无法实现。
所以要确保key值不变，要么确保ftok()的文件不被删除，要么不用ftok()，指定一个固定的key值。

ftok函数工作原理

#include <stdio.h>       
#include <stdlib.h>  
#include <sys/stat.h>
int main()

{

char    filename[50];

struct stat     buf;

int     ret;

strcpy( filename, "/home/satellite/" );

ret = stat( filename, &buf );

if( ret )

{

printf( "stat error\n" );

return -1;

}
    <span class="token function">printf</span><span class="token punctuation">(</span> <span class="token string">"the file info: ftok( filename, 0x27 ) = %x, st_ino = %x, st_dev= %x\n"</span><span class="token punctuation">,</span> <span class="token function">ftok</span><span class="token punctuation">(</span> filename<span class="token punctuation">,</span> <span class="token number">0x27</span> <span class="token punctuation">)</span><span class="token punctuation">,</span> buf<span class="token punctuation">.</span>st_ino<span class="token punctuation">,</span> buf<span class="token punctuation">.</span>st_dev <span class="token punctuation">)</span><span class="token punctuation">;</span>

    <span class="token keyword">return</span> <span class="token number">0</span><span class="token punctuation">;</span>

}

以上程序输出

the file info: ftok( filename, 0x27 ) = 2704e2ee, st_ino = 74e2ee, st_dev= 1000004

通过执行结果可看出，ftok获取的键值是由ftok()函数的第二个参数的后8个bit，st_dev的后两位，st_ino的后四位构成的。

//函数：int stat( const char *file_name, struct stat *buf )
//函数说明：通过文件名filename，获取文件信息，并保存在buf所指的结构体stat中。
//返回值：成功执行返回0，失败返回-1，错误代码存于errno
//struct stat结构体的定义如下：
struct stat {
       unsigned long  st_dev;//文件的设备编号
       unsigned long  st_ino;//节点
       unsigned short st_mode; //文件的类型和存取的权限
       unsigned short st_nlink;//连到该文件的硬连接数目，刚建立的文件值为1
       unsigned short st_uid; //用户ID
       unsigned short st_gid; //组ID
       unsigned long st_rdev; 
       unsigned long  st_size;
       unsigned long st_blksize;
       unsigned long  st_blocks;
       unsigned long  st_atime;
       unsigned long st_atime_nsec;
       unsigned long  st_mtime;
       unsigned long st_mtime_nsec;
       unsigned long  st_ctime;
       unsigned long st_ctime_nsec;
       unsigned long  __unused4;
       unsigned long  __unused5;
};