dup2、stdout和stderr出现问题

Question

当运行此程序时，“stderr”行会在“stdout”行之前显示。为什么？我以为dup2会使stderr和stdout使用相同的文件描述符，所以缓冲区不应该有问题。我正在Solaris 10上使用gcc 3.4.6。

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

int main()
{
    int fd[2];
    int pid;
    char buf[256];
    int n;

    if(pipe(fd) < 0) {
        perror("pipe");
        return 1;
    }
    if((pid = fork()) < 0) {
        perror("fork");
        return 1;
    }
    else if(pid > 0) { // parent
        close(fd[1]);
        if((n = read(fd[0], buf, sizeof(buf))) > 0) {
            buf[n] = 0;
            printf("%s", buf);
        }
    }
    else {
        dup2(fd[1], fileno(stdout));
        dup2(fd[1], fileno(stderr));
        close(fd[1]);
        fprintf(stdout,"stdout\n");
        fprintf(stderr,"stderr\n");
    }
    return 0;
}

- Doug Masterson

Answer 1

stdout和stderr的FILE *与文件描述符1和2之间存在差异。在这种情况下，是FILEs导致了您不希望看到的行为。默认情况下，stderr未进行缓冲，因此在出现错误时，您可以以最可靠的方式打印出消息，即使此打印会降低程序的整体性能。

默认情况下，stdout是有缓冲的。这意味着它有一个存储您要写入的数据的内存数组。它会等待直到填充到一定水平的数组（称为缓冲区），或者（如果设置为行缓冲，通常如此）直到看到'\n'。您可以调用fflush(stdout);来立即打印。

您可以更改FILE *的缓冲设置。man 3 setbuf具有为您执行此操作的功能。

在您的示例中，stdout缓冲区保留了字符串"stdout"，而"stderr"被写入屏幕。然后，在退出程序时，所有打开的FILE *都会刷新，因此"stdout"随后被打印出来。

- nategoose

Answer 2

stdout和stderr这两个流可能使用相同的文件描述符，但在FILE流将任何数据写入其底层文件描述符之前，数据会存储在流的缓冲区中。stdout和stderr中的缓冲区并不因为这两个流连接到同一个文件描述符而变得相同。

请注意，这种缓冲是由stdio库中的FILE流完成的，而不是由操作系统内核及其文件描述符完成的。那里可能还有其他缓冲正在进行，但是这个问题是由stdio库层次引起的。

- Thomas Padron-McCarthy

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谢谢。我对流和文件描述符之间的区别感到困惑。 - Doug Masterson

Answer 3

清空标准输出怎么办？

dup2(fd[1], fileno(stdout));
dup2(fd[1], fileno(stderr));
close(fd[1]);
fprintf(stdout,"stdout\n");
fflush(stdout);
fprintf(stderr,"stderr\n");

（刚刚尝试过，它可以工作）

- Jack

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是的，我知道如何解决这个问题。只是我不理解它的行为。如果stdout和stderr使用相同的文件描述符，我认为缓冲不应该是一个问题。 - Doug Masterson

我认为在这方面没有任何精确的标准..我的意思是操作系统内核会按照自己的方式处理事情.. - Jack