小编典典

为什么在重定向到文件时stdout需要显式刷新?

linux

的行为printf()似乎取决于的位置stdout

  1. 如果stdout被发送到控制台,则将printf()被行缓冲并在打印换行符后刷新。
  2. 如果stdout被重定向到文件,则除非fflush()调用缓冲区,否则不会刷新缓冲区。
  3. 此外,如果printf()stdout重定向到文件之前使用过,则随后的(对文件的)写操作将被行缓冲并在换行符之后被刷新。

什么时候是stdout行缓冲的,什么时候fflush()需要调用?

每种的最小示例:

void RedirectStdout2File(const char* log_path) {
    int fd = open(log_path, O_RDWR|O_APPEND|O_CREAT,S_IRWXU|S_IRWXG|S_IRWXO);
    dup2(fd,STDOUT_FILENO);
    if (fd != STDOUT_FILENO) close(fd);
}

int main_1(int argc, char* argv[]) {
    /* Case 1: stdout is line-buffered when run from console */
    printf("No redirect; printed immediately\n");
    sleep(10);
}

int main_2a(int argc, char* argv[]) {
    /* Case 2a: stdout is not line-buffered when redirected to file */
    RedirectStdout2File(argv[0]);
    printf("Will not go to file!\n");
    RedirectStdout2File("/dev/null");
}
int main_2b(int argc, char* argv[]) {
    /* Case 2b: flushing stdout does send output to file */
    RedirectStdout2File(argv[0]);
    printf("Will go to file if flushed\n");
    fflush(stdout);
    RedirectStdout2File("/dev/null");
}

int main_3(int argc, char* argv[]) {
    /* Case 3: printf before redirect; printf is line-buffered after */
    printf("Before redirect\n");
    RedirectStdout2File(argv[0]);
    printf("Does go to file!\n");
    RedirectStdout2File("/dev/null");
}

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2020-06-02

共1个答案

小编典典

刷新stdout取决于其缓冲行为。可以将缓冲设置为三种模式:(_IOFBF完全缓冲:等待,直到fflush()可能),_IOLBF(行缓冲:换行符触发自动刷新)和_IONBF(始终使用直接写)。“对这些特性的支持是由实现定义的,并且可能会受到setbuf()setvbuf()功能的影响。”
[C99:7.19.3.3]

“在程序启动时,三个文本流是预先定义的,无需显式打开-
标准输入(用于读取常规输入),标准输出(用于写入常规输出)和标准错误(用于写入诊断输出)。最初打开时,标准错误流没有被完全缓冲;标准输入和标准输出流被完全缓冲,当且仅当可以确定该流不引用交互式设备时。”
[C99:7.19.3.7]

观察者行为的解释

因此,发生的事情是该实现做了特定于平台的操作,以确定是否stdout要进行行缓冲。在大多数libc实现中,该测试是在首次使用流时完成的。

  1. 行为#1很容易解释:当流用于交互式设备时,它是行缓冲的,并且printf()会自动刷新。
  2. 现在也可以想到案例2:当我们重定向到文件时,该流将被完全缓冲fflush(),除非使用,否则将不会刷新该流,除非您向其写入大量数据。
  3. 最后,对于只对基础fd执行一次检查的实现,我们也理解情况#3。因为我们在第一个中强制将stdout的缓冲区初始化,所以printf()stdout获得了行缓冲模式。当我们换掉fd进入文件时,它仍然是行缓冲的,因此数据会自动刷新。

一些实际的实现

每个libc都具有如何解释这些要求的自由度,因为C99没有指定“交互设备”是什么,POSIX的stdio条目也没有对此进行扩展(除了要求打开stderr以便读取之外)。

  1. Glibc。参见filedoalloc.c:L111。在这里,我们用于stat()测试fd是否为tty,并相应地设置缓冲模式。(这是从fileops.c中调用的。)stdout最初有一个空缓冲区,并根据fd 1的特性在第一次使用流时分配它。

  2. BSD库 非常相似,但是要遵循的代码更简洁!请在makebuf.c中查看此行

2020-06-02