在更改文件描述符 1 以引用不同的文件后，我应该如何管理 ::std::cout？

Question

我想做 dup2(fd, 1); close(fd); 并让 ::std::cout 写入新的 fd 1。我怎样才能重置 ::std::cout 的状态，所以没有什么有趣的？例如，预先冲洗是否足够？或者还有更多事情要做？

我也很好奇 ::std::cin。

如果您更改了它们在它们下面使用的文件描述符，是否有用于重置它们的标准机制？

明确地说，我的目标基本上是将我自己的输入和输出重定向到其他地方。我不想让进程无意中在其 parent 的标准输出上打嗝或试图从其 parent 的标准输入中消耗任何东西。我再也不想碰我的 parent 的标准输入或标准输出了。我想忘记他们曾经存在过。

我尤其不想无意中将输出发送到我 parent 在不同文件描述符上使用的同一设备。

我的目标是让 cin 和 cout 通向与进程开始时完全不同的地方，并且永远不会以任何方式触及它们过去通向的地方。曾经！

Answer 1

您可以为 socket_streambuf class 创建（或使用现有的）库并将其关联到 std::cout/std::cin:

socket_streambuf<char> buffer{ "127.0.0.1:8888" }; // will call socket(), connect() or throw on failure
std::cout.rdbuf(&buffer); // re-direct cout to the network connection
std::cout << "Hello, World!\n"; // may call send() on basic_streambuf::overflow()

这样，您就不必为操纵（全局）C 流缓冲区的状态而烦恼。

Answer 2

选项 1：设置标准输入和标准输出

根据cppreference.com：

By default, all eight standard C++ streams are synchronized with their respective C streams.

只要您没有明确调用 sync_with_stdio(false)，它们就会保持这种状态。这是什么意思？以下：

In practice, this means that the synchronized C++ streams are unbuffered, and each I/O operation on a C++ stream is immediately applied to the corresponding C stream's buffer. This makes it possible to freely mix C++ and C I/O.

所以，flush()-ing 你的 cin 和 cout 在 dup()-ing 之前就足够了，因为它们应该处于一致的状态。

例如，如果您希望使用文件，您可以使用：

if (freopen("input.txt", "r", stdin) == NULL) {
    // Handle error, errno is set to indicate error
}

if (freopen("output.txt", "w", stdout) == NULL) {
    // Handle error, errno is set to indicate error
}

注意 1： 设置全局 extern FILE * stdin 或 stdout 将不起作用，因为它只是将指针的单个实例更改为相关 FILE os 的结构。在此更改之前的任何时刻复制此指针的任何模块将继续使用旧的 FILE。一个具体的例子是 libc++ 对 cout 的实现，它在对象的初始化期间将 FILE * stdout 复制到私有成员。另一方面，freopen 更改 OS 的内部 FILE 结构以使用新打开的文件，影响任何拥有 FILE * 的人。

注意 2： 当使用 dup() 风格（而不是 freopen()）时，我们正在改变基础 fd，而不是FILE*。 freopen() 方法的作用不止于此。来自 POSIX:

The freopen() function shall first attempt to flush the stream associated with stream as if by a call to fflush(stream). Failure to flush the stream successfully shall be ignored. If pathname is not a null pointer, freopen() shall close any file descriptor associated with stream. Failure to close the file descriptor successfully shall be ignored. The error and end-of-file indicators for the stream shall be cleared.

dup()-ing 可能有效，但是，它可能棘手，因为它won't affect other properties of the FILE*，包括：字符宽度，缓冲状态，缓冲区，I/O，Binary/text模式指示器，文件结束状态指示器，错误状态指示器，文件position indicator & (After C++17) Reentrant lock used to prevent data races.

当possible时，我建议使用freopen。否则，您可以按照自己描述的步骤进行操作 (fflush()、clearerr())。跳过 fclose() 是明智的，因为我们无法通过任何 API 方法重新打开相同的内部 FILE。

选项2：设置cin的&cout的rdbuf()

反过来，就像一些评论 proposed 一样，正在使用 rdbuf() 替换 cin 和 cout 的底层缓冲区。

你有什么选择？

文件流： 打开 ifstream & ofstream 并使用它们：

std::ifstream fin("input.txt");
if (!fin) {
    // Handle error
}
cin.rdbuf(fin.rdbuf());

std::ofstream fout("output.txt");
if (!fout) {
    // Handle error
}
cout.rdbuf(fout.rdbuf());

网络流： 使用 boost 的 boost::asio::ip::tcp::iostream（它源自 std::streambuf，因此可以工作） :

boost::asio::ip::tcp::iostream stream("www.boost.org", "http");
if (!stream) {
    // Handle error
}

cin.rdbuf(stream.rdbuf());
cout.rdbuf(stream.rdbuf());

// GET request example

cout << "GET /LICENSE_1_0.txt HTTP/1.0\r\n";
cout << "Host: www.boost.org\r\n";
cout << "Accept: */*\r\n";
cout << "Connection: close\r\n\r\n";
cout.flush();

std::string response;
std::getline(cin, response);

自定义流： 为 std::streambuf 使用您自己的自定义包装器。请参阅示例 here.

在更改文件描述符 1 以引用不同的文件后，我应该如何管理 ::std::cout？

How should I manage ::std::cout after changing file descriptor 1 to refer to a different file?

c++

iostream

file-descriptor