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程序如何知道 stdout 是否连接到终端或管道？

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程序如何知道 stdout 是否连接到终端或管道？

我在调试段错误程序时遇到问题，因为段错误之前的输出正是我所需要的，但如果我将输出通过管道传输到文件，则会丢失。根据这个答案：https://unix.stackexchange.com/a/17339/22615，这是因为程序的输出缓冲区在连接到终端时立即刷新，但仅在连接到管道时在某些点刷新。这里有几个问题：

  • 程序如何确定其标准输出连接到什么？

  • “script”命令如何产生与程序写入终端时相同的行为？

  • 不用script命令可以实现吗？

答案1

判断文件描述符是否指向终端设备

程序可以通过使用以下命令判断文件描述符是否与 tty 设备关联isatty()标准 C 函数（通常在下面执行无害的特定于 tty 的ioctl()系统调用，当 fd 不指向 tty 设备时，该系统调用将返回错误）。

[/实用test程序可以通过其运算符来完成此-t操作。

if [ -t 1 ]; then
  echo stdout is open to a terminal
fi

跟踪 GNU/Linux 系统上的 libc 函数调用：

$ ltrace [ -t 1 ] | cat
[...]
isatty(1)                                      = 0
[...]

跟踪系统调用：

$ strace [ -t 1 ] | cat
[...]
ioctl(1, TCGETS, 0x7fffd9fb3010)        = -1 ENOTTY (Inappropriate ioctl for device)
[...]

判断它是否指向管道

要确定 fd 是否与管道/fifo 关联，可以使用fstat()系统调用，它返回一个结构体，其st_mode字段包含在该 fd 上打开的文件的类型和权限。这S_ISFIFO()标准C宏可以在该字段上使用来st_mode确定 fd 是否是管道/fifo。

没有可以执行此操作的标准实用程序fstat()，但有几个不兼容的stat命令实现可以执行此操作。zsh的stat内置函数stat -sf "$fd" +mode以字符串表示形式返回模式，其第一个字符表示类型（p对于管道）。 GNUstat可以做同样的事stat -c %A - <&"$fd"，但也必须stat -c %F - <&"$fd"报告类型独自的。对于 BSD stat：stat -f %St <&"$fd"或stat -f %HT <&"$fd".

判断是否可搜索

应用程序通常不关心 stdout 是否是管道。他们可能关心它是否可查找（尽管通常不决定是否缓冲）。

要测试 fd 是否可查找（管道、套接字、tty 设备不可查找，常规文件和大多数块设备通常是可查找的），可以尝试相对lseek()系统调用偏移量为 0（所以无害）。dd是一个标准实用程序，它是一个接口，lseek()但它不能用于该测试，因为lseek()如果您要求偏移量为 0，则实现根本不会调用。

zsh和shellksh93有内置的查找运算符：

$ strace -e lseek ksh -c ': 1>#((CUR))' | cat
lseek(1, 0, SEEK_CUR)                   = -1 ESPIPE (Illegal seek)
ksh: 1: not seekable
$ strace -e lseek zsh -c 'zmodload zsh/system; sysseek -w current -u 1 0 || syserror'
lseek(1, 0, SEEK_CUR)                   = -1 ESPIPE (Illegal seek)
Illegal seek

禁用缓冲

该script命令使用伪终端对来捕获程序的输出，因此程序的 stdout（以及 stdin 和 stderr）将是伪终端设备。

当 stdout 是终端设备时，通常仍会有一些缓冲，但它是基于行的。printf/puts和 co 不会写入任何内容，直到要输出换行符。对于其他类型的文件，缓冲是按块（几千字节）进行的。

有几个选项可以禁用缓冲，这些选项在此处的许多问答中进行了讨论（搜索解缓冲或者标准缓冲区,无法重定向剪切输出给出了一些方法）要么使用伪终端（如// socat（脚本）/ ），要么通过在可执行文件中注入代码来禁用缓冲（如 GNU 或 FreeBSD 所做的那样）。scriptexpectunbufferexpectzshzptystdbuf

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