c - 使用 dup2 系统调用重定向输出的奇怪问题

Question

我在使用 dup2 系统调用将 STDOUT 重定向到文件时遇到了一个奇怪的问题。

我正在使用我在这里找到的两个函数: In C how do you redirect stdin/stdout/stderr to files when making an execvp() or similar call?

下面是我编写的一个简单程序，用于在出现错误后测试功能。 程序按预期工作并将输入写入文件。

int fd;
fpos_t pos;

int main(){
    while(1){
        char input[100];
        printf("Please enter text: ");
        gets(input);
        printf("\nString = %s\n", input);

        switchStdout("test.txt");

        puts("THIS TEXT SHOULD REDIRECT\n");
        printf("String(file) = %s\n", input);

        revertStdout();

        puts("This should come before the gets() ??\n");
    }
    return 0;
}

void switchStdout(const char *newStream)
{
  fflush(stdout);
  fgetpos(stdout, &pos);
  fd = dup(fileno(stdout));
  freopen(newStream, "w", stdout);
  return;
}

void revertStdout()
{
  fflush(stdout);
  dup2(fd, fileno(stdout));
  close(fd);
  clearerr(stdout);
  fsetpos(stdout, &pos);
}

调用 revertStdout() 函数后，程序似乎挂起。

我意识到，事实上，程序在打印“This should come before the gets() ??”之前已经调用了 gets()

输入文本后，程序会打印跳过的行。

这是终端输出，其中我以粗体输入内容:

Please enter text: Hello!!!!

String = Hello!!!!

Why am i able to type here ??
This should come before the gets() ??

Please enter text:

String = Why am i able to type here ??

很抱歉这篇文章很长。程序按预期写入文件。

感谢任何人提供的任何帮助。

Answer 1

基本上，这就是当你在标准库背后偷偷摸摸时会发生的事情。

引用man setbuf:

Normally all files are block buffered. When the first I/O operation occurs on a file, malloc(3) is called, and a buffer is obtained. If a stream refers to a terminal (as stdout normally does) it is line buffered.

因此，您的 stdout 开始引用您的终端，并且是行缓冲的。然后你freopen它来引用一个文件，因此(作为重新打开流的一部分)，它变成了 block 缓冲。然后你dup2 fd，所以现在它再次引用终端，但它仍然是相同的流；标准库无法知道您已深入 stdout 的内部并更改了它所指的内容。因此它保持 block 缓冲，导致意外的行为。

在第一个输出之后更改流的缓冲会导致未定义的行为，尽管对于某些 C 库实现来说，如果缓冲区为空(因为在调用 fflush 之后就会出现这种情况)，则可能会出现这种情况。您不应该指望这种行为。不过，您可以在 dup2 之后立即再次freopen stdout 流，将 NULL 第一个参数传递给 freopen ，从而给标准库一个重新初始化的机会。

就其值(value)而言，switchStdout 中的 fflush 调用是不必要的，因为 freopen 有效地关闭了流。如果将 freopen 添加到 revertStdout，它将重置错误和文件结束指示器，因此您可以删除对 clearerr 的调用.