解决方案

Question

在我的C程序中，在Linux上运行，使用system()创建子进程我注意到当我将 stdout 重定向到管道或文件时，然后输出子进程在缓冲I / O函数（如printf()）的输出之前发送。当 stdout 离开去终端时，输出按预期顺序排列。我将程序简化为以下示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
    printf("1. output from printf()\n");
    system("echo '2. output from a command called using system()'");

    return EXIT_SUCCESS;
}

stdout 进入终端时的预期输出：

$ ./iobuffer
1. output from printf()
2. output from a command called using system()

stdout 重定向到管道或文件时输出乱序：

$ ./iobuffer | cat
2. output from a command called using system()
1. output from printf()

Answer 1

终端通常使用行缓冲，而管道则使用块缓冲。

这意味着您的printf调用（包括换行符）将填充行缓冲区，触发刷新。重定向时，在程序完成之前不会进行刷新。

另一方面，

echo总是在完成时刷新它正在写入的缓冲区。

使用行缓冲（终端输出），顺序为：

printf()使用换行符打印一行，刷新缓冲区，您会看到1. output from printf()正在打印。
echo写入输出，退出，刷新缓冲区，您看到2. output from a command called using system()已打印。

使用块缓冲，顺序为：

printf()使用换行符打印一行，而不是完全填充缓冲区。
echo写入输出，退出，刷新缓冲区，您看到2. output from a command called using system()已打印。
您的程序退出，刷新其块缓冲区，您会看到1. output from printf()正在打印。

您可以选择使用fflush()明确刷新，或使用stdout明确设置setvbuf()上的缓冲。

Answer 2

此回复补充了Martijn Pieters的回复。描述流的默认缓冲模式的源代码的引用最后。

解决方案

以下是三个基本解决方案的解释：

a）在调用子进程之前刷新缓冲区。当您从主程序执行大量输出并且只进行少量子进程调用时，此选项可能会更加有效。

printf("1. output from printf()\n");
fflush(stdout);
system("echo '2. output from a command called using system()'");

b）将整个程序的 stdout 的缓冲更改为行缓冲（或无缓冲）。此选项只是对程序的一个小改动，因为您只在开始时调用sevbuf()，而程序的其余部分保持不变。

if(setvbuf(stdin, NULL, _IOLBF, BUFSIZ))
    err(EXIT_FAILURE, NULL);
printf("1. output from printf()\n");
system("echo '2. output from a command called using system()'");

修改
c）通过外部实用程序将整个程序的 stdout 的缓冲更改为行缓冲（或无缓冲）。此选项根本不会更改程序，因此您无需重新编译或甚至拥有程序源。您只需使用stdbuf实用程序调用该程序。

$ stdbuf -oL ./iobuffer | cat 1. output from printf() 2. output from a command called using system()

参考 - 描述缓冲模式改变的原因

例如，在下面的文档中描述了初始缓冲设置。默认情况下，对终端等交互式设备的流进行行缓冲，以便在终端上立即显示换行结束消息。管道，文件等使用块缓冲（或完全缓冲）以获得更好的性能。

GNU C Library参考手册
http://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Buffering-Concepts.html#Buffering-Concepts


新打开的流通常是完全缓冲的，但有一个例外：   连接到诸如终端的交互设备的流是   最初是行缓冲的。

Linux man-pages：stdin（3）
http://linux.die.net/man/3/stdin


流stderr是无缓冲的。流标准输出是行缓冲的   当它指向一个终端。部分线将不会出现   调用fflush（3）或exit（3），或打印换行符。这个可以   产生意外的结果，特别是调试输出。该   标准流（或任何其他流）的缓冲模式可以是   使用setbuf（3）或setvbuf（3）调用更改。

还提到了终端驱动程序的缓冲。

ISO / IEC 9899：201x C11委员会草案 - 2011年4月12日; 7.21.3文件，第301页
http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg14/www/docs/n1570.pdf


最初打开时，标准错误流未完全缓冲;   标准输入和标准输出流是完全缓冲的，如果   并且只有当流可以被确定为不参考时   互动设备。

开放组：系统接口和标题第4版，第2版; 2.4标准I / O流，第32页
https://www2.opengroup.org/ogsys/catalog/C435（需要免费注册下载）


打开时，标准   错误流未完全缓冲;标准输入和标准   当且仅当流可以时，输出流才完全缓冲   决定不参考互动设备。

还有一个非常有趣的章节2.4.1“文件描述符和标准I / O流的交互”关于缓冲和非缓冲I / O的组合，这有点与子进程调用有关。

为什么程序输出重定向会使其子流程的输出出现故障？

2 个答案:

解决方案

参考 - 描述缓冲模式改变的原因