《精通Unix下C语言编程与项目实践》之七――标准I/O重定向

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《精通Unix下C语言编程与项目实践》之七

标准I/O重定向 

作者：朱云翔，胡平

11.2.4 连接标准I/O的管道模型

管道在 shell 中最常见的应用是连接不同进程的输入输出，比如使 A 进程的输出变成 B 进程的输入等。考察 shell 命令“ cat pipe3.c | more ”，进程“ more ”使用了进程“ cat pipe3.c ”的输出。

例 1. 分别重定向标准输入、标准输出、标准错误输出到文件描述符 fd1 、 fd2 和 fd3 中。

答：复制文件描述符 fd1 到文件描述符 0 中即可重定向标准输入，其它的类似，如以下语句所示：

dup2(fd1, 0);   /* 复制 fd1 到文件描述符 0 中，更改标准输入为 fd1 */

dup2(fd2, 1);   /* 复制 fd2 到文件描述符 1 中，更改标准输出为 fd2 */

dup2(fd3, 2);   /* 复制 fd3 到文件描述符 2 中，更改标准错误输出为 fd3 */

当执行“ dup2(fd1, 0) ”后，文件描述符 0 就对应到了 fd1 所对应的文件中，而一些标准输出函数，如 printf 、 puts 等仍然向描述符 0 中写入内容，从而达到了重定向的效果。

模型

使用管道将父进程标准输入连接到子进程标准输入的方法如下：

(1) 创建管道，返回无名管道的两个文件描述符 fildes[0] 和 fildes[1] 。

(2) 创建子进程，子进程中继承无名管道文件描述符。

(3) 父进程关闭管道的输出端，即关闭只读文件描述符 fileds[0] 。

(4) 父进程将标准输出（ stdout ，文件描述符 1 ）重定向为文件描述符 fileds[1] 。

(5) 子进程关闭管道的输入端，即关闭只写文件描述符 fileds[1] 。

(6) 子进程将标准输入（ stdin ，文件描述符 0 ）重定向为文件描述符 fileds[0] 。

最终创建的管道流如图 11-7 所示：

图 11-7 父子进程标准 I/O 管道（父进程流向子进程）

实例

本处设计一个将父进程标准输出流连接到子进程标准输入流的管道，父进程向 stdout 输出的“ Hello! ”直接转移到子进程的 stdin ，由子进程“ gets(buf) ”语句所获取。如代码 11-6 所示：

代码 11-6 父进程的输出连接子进程的输入通信实例（节自 /code/chapter11/pipe3.c ）

#include <unistd.h>

#include <stdio.h>

int main()

{

    int fildes[2];

    pid_t pid;

    int i, j;

    char buf[256];

    if (pipe(fildes) < 0 || (pid = fork()) < 0) /* 创建管道和子进程 */

    {

        fprintf(stderr, "error!\n");

        return 1;

    }

    if (pid == 0)

    {

    /* �D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D子进程�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D */

        close(fildes[1]);                  

        dup2(fildes[0], 0);                 /* 重定向 stdin 到 fildes[0] 中 */

        close(fildes[0]);

        gets(buf);                          /* 读入输入，其实是读取父进程输出 */

        fprintf(stderr, "child:[%s]\n", buf);

        return 2;

    }

    /* �D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D父进程�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D�D */

    close(fildes[0]);

    dup2(fildes[1], 1);                     /* 重定向 stdout 到 fildes[1] 中 */

    close(fildes[1]);

    puts("Hello!");                         /* 输出，同时增加子进程的输入信息 */

    return 0;                          

}

编译与运行代码 11-6 ：

# make pipe3

        cc -O -o pipe3 pipe3.c

# ./pipe3

child:[Hello!]

上例中，父进程的标准输出已经重定向到管道中，故父进程 puts 未能将结果打印到屏幕上。

 

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