使用popen()管道流调用循环shell命令行

Question

我正在测试使用管道编程的示例，它看起来非常简单明了。

但是我想知道，如果第一个popen()调用的第一个参数（包含shell命令的字符串）是一个'while do'循环会发生什么。

例如，如果我执行此Shell命令3秒钟，我会得到以下输出：

tomas@ubuntu64:~$ while true; do ps -A; sleep 1; done | grep init
    1 ?        00:00:03 init
    1 ?        00:00:03 init
    1 ?        00:00:03 init

因此，grep在每次迭代中都在工作。

然而，如果我通过C语言示例来进行操作，将示例中的popen()更改为：

FILE* ps_pipe = popen("while true; do ps -A; sleep 1; done", "r");

当我执行已编译的C程序时，没有输出结果。

有人可以解释一下吗？

- nephewtom

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你是否真的从那个流中读取了数据？你读取的输出是用来做什么的，你期望看到什么结果？如果没有一个完整的自包含程序，很难确定可能出现了什么问题。 - Useless

Answer 1

编辑：正如 J.F. Sebastian 发现的那样，默认情况下，当输出不定向到终端时，grep 使用大缓冲区。您需要使用选项 --line-buffered 才能立即获取输出（每行后）。

好的，我尝试了一下，它完美地工作了（感谢 J.F. Sebastian 的修复）。这是在 FreeBSD 9 上运行的完整代码：

#include <stdio.h>

int main() {

    char buffer[256];

    FILE *fd = popen("while true; do ps -A; sleep 1; done | grep --line-buffered init", "r");

        while(NULL != fgets(buffer, sizeof(buffer), fd)) {
            printf("GOT >%s<\n", buffer);
        }

    return 0;

}

由于我没有移除buffer末尾的\n，因此输出结果为:

GOT >   1 ??  ILs    0:00:02 /sbin/init --
>
GOT >1334 v0  R+     0:00:00 grep --line-buffered init
>
GOT >   1 ??  ILs    0:00:02 /sbin/init --
>
GOT >1334 v0  R+     0:00:00 grep --line-buffered init
>

- Serge Ballesta

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@J.F.Sebastian 我知道这不是同一个命令，但它的作用是一样的...而且我懒得再次运行它。你可以随意编辑我的答案，提供精确的命令和相关输出，或者发表你自己的看法。 - Serge Ballesta

我已经发布了我的答案。我可以重现问题描述中的行为。在我的机器上（Ubuntu），添加grep确实有所不同。 - jfs

@J.F.Sebastian：哎呀，你说得对！我想我需要编辑这个 :-( 非常感谢你的注意... - Serge Ballesta

Answer 2

这是一个 块缓冲问题。当grep的stdout不是终端(tty)，例如当它是管道(由popen()创建)时，它使用块缓冲而不是行缓冲。你不会看到任何东西，直到grep的stdout缓冲区溢出。添加--line-buffered参数到grep，你将立即看到输出(每秒一次)。

- jfs

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OP在运行FILE* ps_pipe = popen("while true; do ps -A; sleep 1; done", "r");时遇到了问题，他并没有遇到任何与grep相关的问题（这里有任何与grep相关的东西吗？！），他只是第一次尝试使用popen进行实验，并立即面临着无法获得输出的问题。然而，您错过了这一点，因此扣除了1分！ - rakib_

@rakib：OP说：“当执行编译后的 C 程序时，我没有输出结果。”但是如果您在命令中运行 without grep，那么就没有块缓冲问题（至少在我的机器上），并且 OP 应该能够看到结果。另一方面，如果我使用 grep，那么我得不到结果（与 OP 相同）。这就是为什么 grep 的存在很重要的原因。我认为 OP 复制粘贴了他的代码，即他的实际代码中确实有 grep。 - jfs

OP在popen()内部没有尝试使用grep。为什么你不明白这一点？你误读了问题并含糊地添加了“--line-buffered”的解释。请重新阅读问题并尝试解决OP面临的问题，不要添加你的肤浅想法。 - rakib_

为什么我要重新阅读最后一句话？你的评论或者你表面上的想法对我来说并不重要，我们正在讨论的是问题本身，这才是最重要的。在我的回答中，你会发现原帖作者对于他的困惑（这表明他正在尝试学习这个概念）进行了评论，而你却试图注入自己的想法！ - rakib_

Answer 3

您所需要做的就是将输出写入标准I/O，因此请更改popen()参数如下：

          FILE* ps_pipe = popen("while true; do ps -A; sleep 1; done", "w");

- rakib_

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我认为 OP 正在尝试从那个 shell 命令中读取输出，而不是写入其输入。 - Useless

@Useless 我认为OP说的是“当执行编译后的C程序时，我没有得到任何输出结果。”这是关于输出的问题，还是我错过了什么？ - rakib_

好的，这样可以让它工作...但我担心我不明白为什么...我想我需要再学习一下 8-) - nephewtom

如果您从未在您的版本中实际阅读程序的输出，那么这将起作用，因为它现在共享您的父进程的标准输出。如果您想要将这些行读入您的父进程中，则需要使用popen进行读取（就像您所做的那样），然后实际读取。 - Useless

@Useless 问问楼主，不要问我。我看你对这个问题的理解有很大的困难，楼主正在学习并且感到困惑，看看他在我的回答后面的评论。如果那都不清楚，那就再见了。 - rakib_