使用C++读取进程自身的标准输出 (stdout)

Question

考虑到我们有一个名为some_function的函数，它将结果打印到stdout而不是返回结果。改变其定义超出了我们的范围，并且没有其他选择。我们只能从stdout中读取结果。所以问题来了。

如何在C++程序本身中读取stdout？

可以获取pid，我搜索过是否可以获取相同程序的fd，但是我找不到任何信息。

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <iostream>
void some_function(){
    std::cout<<"Hello World";
}

int main(){


    int pid = ::getpid();
    string s = //What to write here.

    cout<<"Printing";

    some_function(); //This function prints "Hello World" to screen

    cout<<s; //"PrintingHello World"
    return  0;
}

如何将管道连接到同一进程，即不创建子进程。

有些人可能会想要创建子进程并在其中调用some_function，以便能够在父进程中读取其stdout，但是不行，some_function依赖于调用它的进程，因此我们想要调用它的正是那个进程，而不是创建子进程。

- moghya

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我认为简单的答案是否定的。但是你在考虑什么情况？ - Arndt Jonasson

@ArndtJonasson 我已经在上面添加了一段代码示例。 - moghya

查找 pipe 和 dup2。 - Ed Heal

我认为如果输出仅限于stdout（文件描述符1），并且您需要捕获它，或者您可以控制代码写入的流，那么这是一个重要的区别。介于两者之间的情况是，如果代码使用std :: cout，并且您可以将其重定向到除文件描述符1之外的其他内容。 - Arndt Jonasson

相关：如何在C中从stdout读取。 - Gabriel Staples

Answer 1

这并不难做到，但在我看来这是一种取巧的方式，并且它不能用于多线程程序：

// make a temp file to store the function's stdout
int newStdOut = mkstemp( "/tmp/stdout.XXXXXXX" );

// save the original stdout
int tmpStdOut = dup( STDOUT_FILENO );

// clear stdout
fflush( stdout );

// now point the stdout file descriptor to the file
dup2( newStdOut, STDOUT_FILENO );

// call the function we want to collect the stdout from
some_function();

// make sure stdout is empty
fflush( stdout );

// restore original stdout
dup2( tmpStdOut, STDOUT_FILENO );

// the tmp file now contains whatever some_function() wrote to stdout

错误检查、正确的头文件、同步C的stdout和C++的cout，以及读取和清理临时文件等操作需要自己完成... ;-)

请注意，您不能安全地使用管道-函数可以写入足以填满管道的数据，而由于已调用该函数，因此无法从管道中读取。

- Andrew Henle

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非常感谢，我会完成代码并在这里发布结果 :) - moghya

如果你有一个事件循环，你可以使用管道。 - Basile Starynkevitch

Answer 2

如何在C++程序中读取自身的stdout？

很少有理由这样做，这通常是设计上的一个错误（但并非总是如此）。

要注意一个重要的事情（至少在单线程程序中）。如果你的程序既从其“stdout”中读取，又像通常一样写入它，那么它可能会陷入死锁：无法读取，因此不会到达任何输出例程，（或者无法写入，因为管道已满）。

因此，既读取又写入同一物件（实际上是同一pipe(7)的两个端点）的程序应该使用一些多路复用调用，例如poll(2)。请参见此处。

一旦你了解了这一点，你就会有一些事件循环。在此之前，你需要使用pipe(2)（和dup2(2)）创建一个pipe(7)。

然而，在一些signal(7)处理中，自我管道是一件好事（请参见signal-safety(7))）。这个技巧甚至在Qt Unix信号处理中得到推荐。 阅读更多关于Unix系统编程的内容，例如ALP或一些更新的书籍。还要阅读intro(2)和syscalls(2)。

我已经查找了pipe，它需要fd。

错误。请仔细阅读pipe(2)；成功时，它会填充两个文件描述符的数组。当然它也可能失败（参见errno(3)和perror(3)和strerror(3)）。

也许您只需要使用popen(3)、std::ostringstream或open_memstream(3)。

考虑到我们有一个some_function函数，它将结果打印到标准输出而不是返回它。更改其定义超出了我们的范围，也没有替代方法。

如果some_function是您的代码，或者是一些自由软件，您可以并且可能应该改进它以在某个地方给出结果......

- Basile Starynkevitch

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非常感谢，我会尽力想出点什么。 - moghya

在编码之前，你真的应该花几天或几周的时间阅读更多的内容。ALP有点老了，但可以免费下载。并且编辑你的问题以更好地激励它（很可能你非常困惑，你的问题很可能是一个XY问题）。 - Basile Starynkevitch