关于程序中创建临时文件的问题

问题

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   问题依然来源于参与的项目。参加产品的开发已有一年多的时间。项目过程中每周都会由SEG讨论一个星期内产品在客户使用过程中遇到的问题。最近的几次讨论总是围绕着我们的程序产生的临时文件。
   由于程序运行过程中有些数据需要借助于文件形式进行转换，或需要临时保存下来，供稍后使用。在我们的程序运行过程中产生了可怕的问题，用户发现临时目录越来越占居磁盘空间（数据不断增加）～～

    也许部分人会认为，这不是程序的错误，临时文件可以让用户去手动删除，就像微软的操作系统一样，偶尔需要用户去释放一下系统空间。我想我们的程序应该尽量减轻用户的负担，这样用户才会乐于使用我们的产品，更何况部署在服务器网关的产品。

    作为临时文件，其应该被删除。检查我们的代码，发现逻辑上是正确的：1)创建文件；2)使用文件； 3)删除文件。那么为什么还会有临时文件存在呢？不是已经被删除了么？

解决方法

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经过大家的讨论发现，如果程序在还没有删除之前，程序进程被用户强行杀掉（亦或程序crash），那么删除动作就不会发生了，临时文件就会留下成为永久文件。那么如何解决这类问题呢？
方法一：大家讨论之后决定在程序进入创建临时文件时，检查存在的废旧临时文件，并且删除它们。逻辑如下：

1)检查过时临时文件； 2)删除过时临时文件 ； 3)创建临时文件； 4)使用文件； 5)删除文件。

这样的程序逻辑看上去更严谨一点，当然，也解决了遇到的问题。

那么有没有其他办法呢？
方法二：我们可以通过去除文件的连接，来使得系统自动删除文件数据。这需要我们的程序员对我们的操作系统有一定的了解，了解系统是如何去管理我们创建的文件（见文中附加内容）。

那么对于连接数为0的文件，系统kernel将会删除其所有数据～所以，我们可以将创建的临时文件的连接数设置为0，如此一来就不必担心临时文件会不小心遗留下来～
下面是一段示例代码：

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{

    char *file = "/tmp/rc.bak"; //temp file to be written

    //open/create file
    int fd = open(file, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC);
    if(fd < 0)
    {
        cout<<"Open file failed!"<<endl;
    }

    //unlink file
    int code = unlink(file);
    if(code < 0)
    {
        cout<<"Unlink file failed!"<<endl;
    }

    //write something...
    cout<<"Do other thing...."<<endl;
    ssize_t n = write(fd, "abcdef",6);
    sleep(3);

    //read from the temp file
    lseek(fd, 0, SEEK_SET);
    char buffer[256];

    ssize_t count = read(fd, buffer, 256);
    buffer[count] = '\0';
    cout<<buffer<<endl;

    code = close(fd);
    if(code < 0)
    {
        cout<<"Close file failed!"<<endl;
    }
    return 0;
}

在这段代码中，主要分为以下几步：
1）创建rc.bak文件；
2）使用unlink，删除rc.bak的连接；
3）通过fd写读该临时文件；
4）关闭fd；
不管程序是自己运行结束还是被强行终止，在/tmp目录下，均不会存在该临时文件。

若注释掉21~25行，则如下图所示：


So, kernel will delete the content of this file (the process either closes the file or terminates).

附加

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知识：
在Linux的文件系统中，保存在磁盘分区中的文件不管是什么类型都会分配一个编号（索引节点号）。在Linux中，多个文件名可以指向同一索引节点，称之为硬连接。硬连接的作用本质上是允许一个文件拥有多个有效路径名，用户打开任何一个文件，其指向的数据部分均是相同。当一个文件有多个连接时，删除其中一个连接并不影响索引节点本身和其它的连接，只有当最后一个连接被删除后，文件的数据块及目录的连接才会被释放。

关于连接：

下图中，建立连接ma.cpp的连接another，可以看到两个文件的连接数均变为2（红色部分），此时已不能区分出哪个是原始文件（因为这两个是完全等同的连接）。

删除一个连接（删除another）后，连接数将会减1。

对于新创建的文件，连接数总是为1。