C 创建一个目录并返回一个带有“open”的dirfd`

我想在C中创建一个文件树，避免可能的争用条件。我的意图是使用

open（3）

创建根目录，并且

open

将返回一个目录文件描述符（dirfd），我将给后续的

openat（3）

/

mkdirat（3）

调用创建树

int dirfd=open（路径，O|u目录| O|u创建| O|RDONLY，模式）；

通常的做法是将第一个

open

调用替换为

mkdir（3）

，但这样做不会打开目录，因此是快速的

mkdir（路径、模式）；
DIR*dirp=opendir（路径）；

这可行吗？我的所有测试要么返回

EISDIR

要么返回

ENOTDIR

。另外，

open（2）

的手册页说明：

当

O_create

和

O_DIRECTORY

都在标志中指定且路径名指定的文件不存在时，

open（）

将创建一个常规文件（即忽略

O_DIRECTORY

）

从Linux5.09开始，情况似乎仍然如此。我想知道这是否可以修复，或者它是否永远是界面的一部分

下面是一个示例程序，用于尝试使用

open

创建和打开目录：

#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
内部主（空）{
/*const char*path=“目录”*/
/*int dirfd=openat（AT_FDCWD，path，O_目录| O|u创建| O|RDONLY，0755）*/
const char*path=“/tmp/test”；
int dirfd=open（路径，O|u目录| O|u创建| O|RDONLY，0755）；
if（dirfd<0）{
fprintf（stderr，“openat（%s）：%s\n”、topdir、strerror（errno））；
返回退出失败；
}
关闭（dirfd）；
返回退出成功；
}

此外，手册页中的这些行似乎相互矛盾：

• 打开（3）

  ：
  如果设置了

  O_create

  和

  O_DIRECTORY

  ，并且请求的访问模式既不是

  O_WRONLY

  也不是

  O_RDWR

  ，则结果未指定

• 打开（2）

  ：

  EISDIR

  pathname指的是一个目录，请求的访问涉及到写入（即设置了

  O_WRONLY

  或

  O_RDWR

  ）

手册页（链接到man7.org上最新的Linux手册页）在bug部分明确指出，使用

O|u create | O_目录

将创建一个常规文件

更重要的是，即使它成功了，在创建成功之后，甚至在调用返回到程序之前，其他进程仍然可以立即访问目录。因此，您担心的竞争窗口无论如何都会存在

常见的模式是在同一目录中创建一个临时目录，该目录具有足够的随机名称（以

开头，将其从典型的文件和目录列表中删除），仅可供当前用户访问；然后填充它；然后调整其接入方式；然后将其重命名为最终名称

这并不意味着其他进程无法访问该目录，但这种模式被认为是足够安全的

下面是一个执行此操作的示例程序：

#定义POSIX_C_SOURCE200809L
#定义文件源
#定义GNU源
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#ifndef重命名\u NOREPLACE
#定义重命名位置（1>12；
州^=州>27；
prng_状态=状态；
返回状态*UINT64_C（2685821657736338717）；
}
静态uint64随机（无效）
{
uint64_t状态；
/*使用Linux特定的getrandom（）调用*/
{
(三)；
做{
n=getrandom（&state，sizeof state，0）；
}而（n==1&&errno==EINTR）；
如果（n==（ssize_t）大小为state&&state！=0）{
prng_状态=状态；
返回状态；
}
}
/*回过头来，把时间当作种子*/
{
现在构造timespec；
轮数=250；
clock\u gettime（clock\u REALTIME和now）；
state=（uint64_t）now.tv_sec*uint64_C（270547637）
^（uint64_t）now.tv_nsec*uint64_C（90640031）
^（uint64_t）getpid（）*uint64_C（4758041）；
clock\u gettime（clock\u线程\u CPUTIME\u ID，&now）；
state^=（uint64_t）now.tv_sec*uint64_C（3266177）
^（uint64_t）now.tv_nsec*uint64_C（900904331）；
时钟获得时间（时钟单调，&现在）；
state^=（uint64_t）now.tv_sec*uint64_C（24400169）
^（uint64_t）now.tv_nsec*uint64_C（1926466307）；
/*确保状态为非零*/
状态+=（！状态）；
/*混合一点，让它更不可预测*/
while（舍入-->0）{
州^=州>>12；
州^=州>27；
}
prng_状态=状态；
返回状态；
}
}
静态常量char base64[64]={
'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
‘A’、‘B’、‘C’、‘D’、‘E’、‘F’、‘G’、‘H’、‘I’、‘J’，
‘K’、‘L’、‘M’、‘N’、‘O’、‘P’、‘Q’、‘R’、‘S’、‘T’，
‘U’、‘V’、‘W’、‘X’、‘Y’、‘Z’、‘a’、‘b’、‘c’、‘d’，
‘e’、‘f’、‘g’、‘h’、‘i’、‘j’、‘k’、‘l’、‘m’、‘n’，
‘o’、‘p’、‘q’、‘r’、‘s’、‘t’、‘u’、‘v’、‘w’、‘x’，
‘y’、‘z’、‘-’、‘’
};
/*以原子方式创建一个新目录，并向其返回一个打开的描述符。
名称必须为非空，且不包含斜杠。
*/
int mkdiratfd（常量int atfd，常量char*dirpath，常量char*name，常量mode\u t mode）
{
char-buf[32]；
当前任务模式；
int-atdirfd，fd；
/*新目录名不能为NULL、空或包含斜杠*/
如果（！name | |！*name | | strchr（name，“/”））{
errno=EINVAL；
返回-1；
}
/*如果dirpath为NULL或空，则使用“.”*/
如果（！dirpath | |！*dirpath）
dirpath=“.”；
/*打开目标目录的句柄*/
做{
atdirfd=开放AT（atfd，dirpat