如何用C++处理特殊设备文件 /dev/null等特殊设备操作

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <vector>

int main() {
    // 1. 写入 /dev/null
    // 就像打开一个普通文件准备写入一样，只是这里的数据会被“吞噬”
    std::ofstream devNullOut("/dev/null");
    if (devNullOut.is_open()) {
        devNullOut << "这段文字会被彻底遗忘，仿佛从未存在过。\n";
        devNullOut << "这对于抑制不必要的日志输出或测试某些行为非常有用。\n";
        std::cout << "成功向 /dev/null 写入（并丢弃）了一些数据。\n";
        devNullOut.close(); // 养成好习惯，虽然这里不关也没啥影响
    } else {
        std::cerr << "错误：无法打开 /dev/null 进行写入。\n";
    }

    // 2. 从 /dev/null 读取
    // 这会立即遇到文件末尾，因为 /dev/null 没有任何内容
    std::ifstream devNullIn("/dev/null");
    if (devNullIn.is_open()) {
        std::string line;
        std::cout << "\n尝试从 /dev/null 读取数据...\n";
        while (std::getline(devNullIn, line)) {
            // 这段代码永远不会执行，因为 /dev/null 总是空的
            std::cout << "从 /dev/null 读取到: " << line << "\n";
        }
        if (devNullIn.eof()) {
            std::cout << "成功从 /dev/null 读取，并立即遇到了文件结束符（EOF），这正是预期的行为。\n";
        }
        devNullIn.close();
    } else {
        std::cerr << "错误：无法打开 /dev/null 进行读取。\n";
    }

    // 3. 结合低级文件描述符操作（更底层，但有时更灵活）
    // 比如，你想把程序的标准输出重定向到 /dev/null
    // 这通常涉及 POSIX 系统调用，如 dup2
    // #include <unistd.h>
    // #include <fcntl.h>
    // int fd_null = open("/dev/null", O_WRONLY);
    // if (fd_null != -1) {
    //     dup2(fd_null, STDOUT_FILENO); // 将标准输出重定向到 /dev/null
    //     close(fd_null); // 关闭原始文件描述符，因为 dup2 已经复制了它
    //     std::cout << "这行文字将不会显示在终端上，因为它被重定向到 /dev/null 了！\n";
    //     // 恢复标准输出（如果需要的话，需要先保存原始的 STDOUT_FILENO）
    // } else {
    //     std::cerr << "错误：无法通过 open 打开 /dev/null。\n";
    // }

    return 0;
}

// 示例：从 /dev/zero 读取零
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>

void read_from_dev_zero() {
    std::ifstream devZeroIn("/dev/zero", std::ios::binary); // 以二进制模式打开
    if (devZeroIn.is_open()) {
        std::vector<char> buffer(1024); // 1KB缓冲区
        devZeroIn.read(buffer.data(), buffer.size());
        if (devZeroIn.gcount() == buffer.size()) {
            std::cout << "\n成功从 /dev/zero 读取了 " << buffer.size() << " 字节的零。\n";
            // 验证一下，前几个字节是不是真的是零
            bool all_zero = true;
            for (size_t i = 0; i < 10 && i < buffer.size(); ++i) {
                if (buffer[i] != 0) {
                    all_zero = false;
                    break;
                }
            }
            if (all_zero) {
                std::cout << "缓冲区前10字节验证通过，确实是零。\n";
            }
        } else {
            std::cerr << "从 /dev/zero 读取的字节数不符预期。\n";
        }
        devZeroIn.close();
    } else {
        std::cerr << "错误：无法打开 /dev/zero。\n";
    }
}

// 示例：从 /dev/urandom 读取随机数
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <iomanip> // For std::hex, std::setw, std::setfill

void read_from_dev_urandom() {
    std::ifstream devUrandomIn("/dev/urandom", std::ios::binary);
    if (devUrandomIn.is_open()) {
        unsigned char random_bytes[16]; // 读取16字节（128位）随机数
        devUrandomIn.read(reinterpret_cast<char*>(random_bytes), sizeof(random_bytes));
        if (devUrandomIn.gcount() == sizeof(random_bytes)) {
            std::cout << "\n从 /dev/urandom 读取到随机字节：\n";
            std::cout << std::hex << std::setfill('0');
            for (size_t i = 0; i < sizeof(random_bytes); ++i) {
                std::cout << std::setw(2) << static_cast<int>(random_bytes[i]) << " ";
            }
            std::cout << std::dec << "\n";
        } else {
            std::cerr << "从 /dev/urandom 读取的字节数不符预期。\n";
        }
        devUrandomIn.close();
    } else {
        std::cerr << "错误：无法打开 /dev/urandom。\n";
    }
}