Как перенаправить стандартный вывод в файл, а затем восстановить стандартный вывод обратно?

Вам нужно проверить возвращаемые значения ваших вызовов функций. Для большинства функций следует проверять наличие ошибок. Это могло выявить проблему, заключающуюся в том, что если вы хотите, чтобы open() создал запрошенный файл в том случае, если он изначально не существует, вам необходимо добавить флаг O_CREAT.

Но это не ваша главная проблема — вы имеете дело с проблемой буферизации. Вывод первого printf() буферизуется в памяти, поэтому, хотя файловый дескриптор 1 ссылается на ваш файл во время вызова printf(), данные, которые вы записываете, не сразу сбрасываются в целевой файл. Затем вы восстанавливаете исходный дескриптор файла stdout, поэтому, когда данные фактически сбрасываются, они переходят к (восстановленному) исходному стандартному выводу. Решите это с помощью fflush()ing перед переключением stdout обратно:

int pfd = open("file", O_WRONLY | O_CREAT, 0777);
int saved = dup(1);

close(1);
dup(pfd);
close(pfd);
printf("This goes into file\n");
fflush(stdout);  // <-- THIS

// restore it back
dup2(saved, 1);
close(saved);
printf("this goes to stdout");

Также обратите внимание, что dup2() чище и безопаснее для дублирования файлового дескриптора на конкретный номер файлового дескриптора. Вы делаете это при восстановлении, но вы также должны сделать это для первоначального перенаправления.