os.pipe()が返すファイル記述子について

疑問

パイプを使ってプロセス間でメッセージをやり取りするプログラムを作成していました。

その中で、os.pipe()の返すファイル記述子が毎回3と4になっているのはなぜか疑問に思いました。

import os

r, w = os.pipe()
print(r)
print(w)

# 3
# 4

回答

プロセスが開始されると、標準入力（stdin）、標準出力（stdout）、標準エラー出力（stderr）が自動的にファイル記述子0、1、2に割り当てられるためでした。

これにより、最初にプログラムが開くファイルやパイプのファイル記述子は、上記の標準ストリームの次の番号、つまり3から始まります。

import os
import sys

r, w = os.pipe()
pid = os.fork()

# 親プロセス
if pid > 0:
    print("stdinのファイル記述子:", sys.stdin.fileno())
    print("stdoutのファイル記述子:", sys.stdout.fileno())
    print("stderrのファイル記述子:", sys.stderr.fileno())
    print("読み取り端のファイル記述子:", r)
    print("書き込み端のファイル記述子:", w)
    os.close(r)
    message = "Message from parent with pid {}".format(os.getpid())
    print("Parent, sending out the message - {}".format(message))
    os.write(w, message.encode("utf_8"))
# 子プロセス
else:
    os.close(w)
    print("Fork is 0, this is a Child PID:", os.getpid())
    f = os.fdopen(r)
    print("Incoming string:", f.read())

# stdinのファイル記述子: 0
# stdoutのファイル記述子: 1
# stderrのファイル記述子: 2
# 読み取り端のファイル記述子: 3
# 書き込み端のファイル記述子: 4
# Parent, sending out the message - Message from parent with pid 88290
# Fork is 0, this is a Child PID: 88291
# Incoming string: Message from parent with pid 88290