C语言open函数疑问：为何需重新打开文件才能配合execve工作

我尝试用C语言实现类似<<(heredoc)的功能，练习open函数的使用，编写了如下代码：

#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
    int in_fd = open("here_doc.tmp", O_CREAT | O_RDWR | O_TRUNC, 0644);
    int out_fd = open("outfile", O_CREAT | O_RDWR | O_APPEND, 0644);
    
    write(in_fd, "hello 1\n", 8);
    write(in_fd, "Pello 1\n", 8);
    write(in_fd, "Yello 1\n", 8);


/* ********* 我想知道下面两行为何是必需的 ******* */
    close(in_fd);
    in_fd = open("here_doc.tmp", O_RDWR, 0644);
  
    dup2(in_fd, 0);
    dup2(out_fd, 1);
    close (in_fd);
    close (out_fd);
    
    char *argv[]= {"cat", NULL};
    execve("/bin/cat", argv, NULL);
}

原本我以为只需要调用一次open就能完成，但发现直接使用第一次open的文件描述符时，execve调用的cat读不到文件内容，必须加上注释里的关闭并重开操作才能正常工作，请问这是为什么？

核心原因：文件偏移量的位置问题 #

当你第一次打开文件并执行三次write操作后，文件的当前偏移量已经移动到了文件末尾。此时如果直接把这个文件描述符通过dup2设置为标准输入（fd=0），cat程序从这个偏移位置开始读取，自然读不到任何内容——因为已经到文件结尾了。

而关闭文件再重新打开的操作，会把文件的偏移量重置到文件开头，这时候cat从开头读取，就能获取到之前写入的所有内容了。

替代方案：无需关闭重开的方法 #

其实不用关闭重开，直接调用lseek函数把偏移量移回文件开头即可，效果完全一样：

// 替换close和重新open的两行，改成下面这行
lseek(in_fd, 0, SEEK_SET);

内容的提问来源于stack exchange，提问作者water