Question

printf()的行为似乎取决于stdout的位置。

如果将stdout发送到控制台，则printf()将进行行缓冲，并在打印换行符后刷新。
如果将stdout重定向到文件，则除非调用fflush()，否则不会刷新缓冲区。
此外，如果在将printf()重定向到文件之前使用stdout，则后续写入（对文件）是行缓冲的，并在换行后刷新。

stdout何时进行行缓冲，何时需要调用fflush()？

每个的最小例子：

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");
}

Answer 1

stdout的刷新由其缓冲行为决定。缓冲可以设置为三种模式：_IOFBF（完全缓冲：如果可能，等待fflush()），_IOLBF（行缓冲：换行触发自动刷新）和_IONBF （直接写总是使用）。 “对这些特性的支持是实现定义的，可能会受到setbuf()和setvbuf()函数的影响。” [C99：7.19.3.3]

“在程序启动时，预定义了三个文本流，无需明确打开 - 标准输入（用于读取传统输入），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）。最初打开后，标准错误流未完全缓冲;标准输入和标准当且仅当可以确定流不被引用时，输出流被完全缓冲到交互式设备。“[C99：7.19.3.7]

观察行为的说明

因此，实现的是该实现执行某些特定于平台的事情来决定stdout是否将进行行缓冲。在大多数libc实现中，此测试在首次使用流时完成。

行为＃1很容易解释：当流用于交互式设备时，它是行缓冲的，printf()会自动刷新。
现在还需要案例＃2：当我们重定向到文件时，流被完全缓冲，除了fflush()之外不会被刷新，除非您向其写入gobloads数据。
最后，我们也了解案例＃3对于仅对底层fd执行一次检查的实现。因为我们强制stdout的缓冲区在第一个printf()中初始化，所以stdout获得了行缓冲模式。当我们换出fd转到文件时，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都有自己解释这些要求的自由度，因为C99没有指定“交互式设备”是什么，POSIX's stdio entry也没有扩展它（除了要求stderr打开阅读之外）。

的Glibc。见filedoalloc.c:L111。这里我们使用stat()来测试fd是否为tty，并相应地设置缓冲模式。（这是从fileops.c调用的。）stdout最初有一个空缓冲区，它是在第一次使用流时根据fd 1的特性分配的。
BSD libc。非常相似，但要遵循更清晰的代码！请参阅this line in makebuf.c

Answer 2

您错误地将缓冲和非缓冲IO功能组合在一起。必须非常小心地完成这种组合，特别是当代码必须是便携式时。（编写不可移植的代码是不好的...）
当然最好避免在同一个文件描述符上组合缓冲和非缓冲IO。

缓冲IO： fprintf()，fopen()，fclose()，freopen() ......

无缓冲IO： write()，open()，close()，dup() ...

使用dup2()重定向标准输出时。该函数不知道由fprintf()填充的缓冲区。因此，当dup2()关闭旧描述符1时，它不会刷新缓冲区，并且内容可以刷新到不同的输出。在您的情况2a中，它被发送到/dev/null。

解决方案

在您的情况下，最好使用freopen()代替dup2()。这解决了所有问题：

它刷新原始FILE流的缓冲区。（案例2a）
根据新打开的文件设置缓冲模式。（案例3）

以下是您的函数的正确实现：

void RedirectStdout2File(const char* log_path) {
    if(freopen(log_path, "a+", stdout) == NULL) err(EXIT_FAILURE, NULL);
}

不幸的是，对于缓冲IO，您无法直接设置新创建文件的权限。您必须使用其他调用来更改权限，或者您可以使用不可移植的glibc扩展。请参阅fopen() man page。

Answer 3

您不应该关闭文件描述符，因此如果您希望仅在文件中打印消息，请删除close(fd)并关闭stdout_bak_fd。

为什么stdout在重定向到文件时需要显式刷新？

每个的最小例子：

3 个答案:

观察行为的说明

一些实际的实现

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