标准输入,标准输出,标准错误输出缓冲问题
2011-11-06 15:46
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基于流的操作最终会调用read或者write函数进行I/O操作。为了使程序的运行效率最高,流对象通常会提供缓冲区,以减少调用系统I/O库函数的次数。
基于流的I/O提供以下3种缓冲:
全缓冲:直到缓冲区被填满,才调用系统I/O函数。对于读操作来说,直到读入的内容的字节数等于缓冲区大小或者文件已经到达结尾,才进行实际的I/O操作,将外存文件内容读入缓冲区;对于写操作来说,直到缓冲区被填满,才进行实际的I/O操作,缓冲区内容写到外存文件中。磁盘文件通常是全缓冲的。
行缓冲:直到遇到换行符‘\n’,才调用系统I/O库函数。对于读操作来说,遇到换行符‘\n’才进行I/O操作,将所读内容读入缓冲区;对于写操作来说,遇到换行符‘\n’才进行I/O操作,将缓冲区内容写到外存中。由于缓冲区的大小是有限的,所以当缓冲区被填满时,即使没有遇到换行符‘\n’,也同样会进行实际的I/O操作。标准输入stdin和标准输出stdout默认都是行缓冲的。
无缓冲:没有缓冲区,数据会立即读入或者输出到外存文件和设备上。标准出错stderr是无缓冲的,这样保证错误提示和输出能够及时反馈给用户,供用户排除错误。
以上3种缓冲区分别定义为3个宏,其定义如表21-1所示。
表21-1 缓冲区类型的宏定义
在使用上表所述的缓冲类型宏时,应将文件流对象中的缓冲区标志与该宏做“与”操作,判断结果是否为0即可知道该缓冲文件流的缓冲区是否属于该类型了。下面实例演示了得到文件流的缓冲区类型。该程序输出标准输出、标准输入和标准出错3个文件描述符的缓冲区类型、缓冲区大小等信息。
(1)在vi编辑器中编辑该程序如下:
程序清单21-1 buf.c 输出缓冲区的类型和缓冲区大小
#include <stdio.h>
int main(void)
{
printf("stdin is ");
if(stdin->_flags & _IO_UNBUFFERED) /*判断标准输入流对象的缓冲区类型*/
printf("unbuffered\n");
else if(stdin->_flags & _IO_LINE_BUF)
printf("line-buffered\n");
else
printf("fully-buffered\n");
printf("buffer size is %d\n", stdin->_IO_buf_end - stdin->_IO_buf_base); /*输出缓冲区的大小*/
printf("discriptor is %d\n\n", fileno(stdin)); /*输出文件描述符*/
printf("stdout is ");
if(stdout->_flags & _IO_UNBUFFERED) /*判断标准输出流对象的缓冲区类型*/
printf("unbuffered\n");
else if(stdout->_flags & _IO_LINE_BUF)
printf("line-buffered\n");
else
printf("fully-buffered\n");
printf("buffer size is %d\n", stdout->_IO_buf_end –
stdout->_IO_buf_base); /*输出缓冲区的大小*/
printf("discriptor is %d\n\n", fileno(stdout)); /*输出文件描述符*/
printf("stderr is ");
if(stderr->_flags & _IO_UNBUFFERED) /*判断标准出错流对象的缓冲区类型*/
printf("unbuffered\n");
else if(stderr->_flags & _IO_LINE_BUF)
printf("line-buffered\n");
else
printf("fully-buffered\n");
printf("buffer size is %d\n", stderr->_IO_buf_end - stderr->_IO_buf_base); /*输出缓冲区的大小*/
printf("discriptor is %d\n\n", fileno(stderr)); /*输出文件描述符*/
return 0;
}
(2)在shell中编译该程序如下:
$gcc buf.c -o buf
(3)在shell中运行该程序如下:
$./buf
stdin is line-buffered
buffer size is 1024
discriptor is 0
stdout is line-buffered
buffer size is 1024
discriptor is 1
stderr is unbuffered
"buffer size is 0
discriptor is 2
(4)使用重定向后执行该程序如下:
$./buf < in.txt 1> out.txt 2> err.txt
stdin is full-buffered
buffer size is 4096
discriptor is 0
stdout is full-buffered
buffer size is 4096
discriptor is 1
stderr is unbuffered
"buffer size is 0
discriptor is 2
说明:由此可知,不论什么时候,标准出错都是无缓冲的。这样可以保证出错信息及时地输出给用户,供用户排除错误、解决问题。
那么,如何实现下面的功能呢?
我在程序中用:
fork()
if(ischildren)
{
close(pipefd[0]);
dup2(stdout, pipe[1]);
exec(...)
}
来重定向stdout,发现stdout被缓冲了。子程序中不用fflush就不能立刻返回输出的内容。
因为子程序不一定是我写的,所以不能通过子程序来解决。
是不是只能通过管道来解决来?
解决办法:
太遗憾了,如果你的代码之后要调用exec,而要exec的程序又没有源码,
就没有办法通过设置缓冲区来解决这个问题了(因为缓冲区并不在你的程序中)
解决的办法只有创建一个伪终端,让被exec的程序工作在伪终端上,从而按照终端的方式来缓冲,参见<<UNIX环境高级编程>>
看了一下,如何竭力伪终端,不太好搞啊。。。决定还是在exec后面的程序输出后加上fflush(我有源码,不过是别人写的,看来只能改了)。
基于流的I/O提供以下3种缓冲:
全缓冲:直到缓冲区被填满,才调用系统I/O函数。对于读操作来说,直到读入的内容的字节数等于缓冲区大小或者文件已经到达结尾,才进行实际的I/O操作,将外存文件内容读入缓冲区;对于写操作来说,直到缓冲区被填满,才进行实际的I/O操作,缓冲区内容写到外存文件中。磁盘文件通常是全缓冲的。
行缓冲:直到遇到换行符‘\n’,才调用系统I/O库函数。对于读操作来说,遇到换行符‘\n’才进行I/O操作,将所读内容读入缓冲区;对于写操作来说,遇到换行符‘\n’才进行I/O操作,将缓冲区内容写到外存中。由于缓冲区的大小是有限的,所以当缓冲区被填满时,即使没有遇到换行符‘\n’,也同样会进行实际的I/O操作。标准输入stdin和标准输出stdout默认都是行缓冲的。
无缓冲:没有缓冲区,数据会立即读入或者输出到外存文件和设备上。标准出错stderr是无缓冲的,这样保证错误提示和输出能够及时反馈给用户,供用户排除错误。
以上3种缓冲区分别定义为3个宏,其定义如表21-1所示。
表21-1 缓冲区类型的宏定义
缓冲区类型 | 定 义 的 宏 |
全缓冲 | _IO_FULL_BUF |
行缓冲 | _IO_LINE_BUF |
无缓冲 | _IO_UNBUFFERED |
(1)在vi编辑器中编辑该程序如下:
程序清单21-1 buf.c 输出缓冲区的类型和缓冲区大小
#include <stdio.h>
int main(void)
{
printf("stdin is ");
if(stdin->_flags & _IO_UNBUFFERED) /*判断标准输入流对象的缓冲区类型*/
printf("unbuffered\n");
else if(stdin->_flags & _IO_LINE_BUF)
printf("line-buffered\n");
else
printf("fully-buffered\n");
printf("buffer size is %d\n", stdin->_IO_buf_end - stdin->_IO_buf_base); /*输出缓冲区的大小*/
printf("discriptor is %d\n\n", fileno(stdin)); /*输出文件描述符*/
printf("stdout is ");
if(stdout->_flags & _IO_UNBUFFERED) /*判断标准输出流对象的缓冲区类型*/
printf("unbuffered\n");
else if(stdout->_flags & _IO_LINE_BUF)
printf("line-buffered\n");
else
printf("fully-buffered\n");
printf("buffer size is %d\n", stdout->_IO_buf_end –
stdout->_IO_buf_base); /*输出缓冲区的大小*/
printf("discriptor is %d\n\n", fileno(stdout)); /*输出文件描述符*/
printf("stderr is ");
if(stderr->_flags & _IO_UNBUFFERED) /*判断标准出错流对象的缓冲区类型*/
printf("unbuffered\n");
else if(stderr->_flags & _IO_LINE_BUF)
printf("line-buffered\n");
else
printf("fully-buffered\n");
printf("buffer size is %d\n", stderr->_IO_buf_end - stderr->_IO_buf_base); /*输出缓冲区的大小*/
printf("discriptor is %d\n\n", fileno(stderr)); /*输出文件描述符*/
return 0;
}
(2)在shell中编译该程序如下:
$gcc buf.c -o buf
(3)在shell中运行该程序如下:
$./buf
stdin is line-buffered
buffer size is 1024
discriptor is 0
stdout is line-buffered
buffer size is 1024
discriptor is 1
stderr is unbuffered
"buffer size is 0
discriptor is 2
(4)使用重定向后执行该程序如下:
$./buf < in.txt 1> out.txt 2> err.txt
stdin is full-buffered
buffer size is 4096
discriptor is 0
stdout is full-buffered
buffer size is 4096
discriptor is 1
stderr is unbuffered
"buffer size is 0
discriptor is 2
说明:由此可知,不论什么时候,标准出错都是无缓冲的。这样可以保证出错信息及时地输出给用户,供用户排除错误、解决问题。
那么,如何实现下面的功能呢?
我在程序中用:
fork()
if(ischildren)
{
close(pipefd[0]);
dup2(stdout, pipe[1]);
exec(...)
}
来重定向stdout,发现stdout被缓冲了。子程序中不用fflush就不能立刻返回输出的内容。
因为子程序不一定是我写的,所以不能通过子程序来解决。
是不是只能通过管道来解决来?
解决办法:
太遗憾了,如果你的代码之后要调用exec,而要exec的程序又没有源码,
就没有办法通过设置缓冲区来解决这个问题了(因为缓冲区并不在你的程序中)
解决的办法只有创建一个伪终端,让被exec的程序工作在伪终端上,从而按照终端的方式来缓冲,参见<<UNIX环境高级编程>>
看了一下,如何竭力伪终端,不太好搞啊。。。决定还是在exec后面的程序输出后加上fflush(我有源码,不过是别人写的,看来只能改了)。
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