通过 stdin 和 ostream 向程序发送数据。 (C++)

Question

我想将数据从我的 C++ 程序发送到外部管道，如下所示：

FILE* file = popen("my_prog -opt | other_prog", "w");
std::ostream fileStream = some_function(file);
fileStream << "some data";

我知道没有简单的、跨平台的方法来完成第二行，但是有什么方法可以使用 popen 以外的东西来完成同样的事情吗？我不需要使用 popen，但我确实需要使用 ostream。它至少需要使用 clang 和 gcc 进行编译，但最好能与任何编译器一起使用。我也可以改变我处理管道的方式，但我没有 my_prog 或 other_prog.

的来源

Answer 1

由于缺少 std::filebuf ctor，我的旧答案仅在 Windows 下有效。正如 user4815162342 指出的那样，替代方案可能是使用 __gnu_cxx::stdio_filebuf<char>。

我修补了一些东西，现在应该可以与 windows 和 linux 一起使用，但您的平台可能无法正常工作。

#ifdef __GNUC__
    #include <ext/stdio_sync_filebuf.h>    
    typedef __gnu_cxx::stdio_sync_filebuf<char> popen_filebuf;
#elif _MSC_VER
    #include<fstream>
    typedef std::filebuf popen_filebuf;
    FILE*(*popen)(const char*, const char*) = _popen;
#else
    static_assert(false, "popen_filebuf is not available for this platform");
#endif

int main()
{
    FILE* file = popen("my_prog -opt | other_prog", "w");

    popen_filebuf buffer(file);
    std::ostream fileStream(&buffer);

    fileStream << "some data";

    return 0;
}

Answer 2

直接使用 FILE* 作为基础目标创建流缓冲区，并使用这样的流缓冲区创建相应的 std::ostream。它大致看起来像这样：

#include <stdio.h>
#include <streambuf>
#include <ostream>

class stdiobuf
    : public std::streambuf {
    enum { bufsize = 2048 };
    char buffer[bufsize];
    FILE* fp;
    int   (*close)(FILE*);
    int overflow(int c) {
        if (c != std::char_traits<char>::eof()) {
            *this->pptr() = std::char_traits<char>::to_char_type(c);
            this->pbump(1);
        }
        return this->sync()
            ? std::char_traits<char>::eof()
            : std::char_traits<char>::not_eof(c);
    }
    int sync() {
        std::streamsize size(this->pptr() - this->pbase());
        std::streamsize done(this->fp? fwrite(this->pbase(), 1, size, this->fp): 0);
        this->setp(this->pbase(), this->epptr());
        return size == done? 0: -1;
    }
public:
    stdiobuf(FILE* fp, int(*close)(FILE*) = fclose)
        : fp(fp)
        , close(close) {
        this->setp(this->buffer, this->buffer + (this->fp? bufsize - 1: 0));
    }
    ~stdiobuf() {
        this->sync();
        this->fp && this->close(this->fp);
    }
};
class opipestream
    : private virtual stdiobuf
    , public std::ostream {
public:
    opipestream(std::string const& pipe)
        : stdiobuf(popen(pipe.c_str(), "w"), pclose)
        , std::ios(static_cast<std::streambuf*>(this))
        , std::ostream(static_cast<std::streambuf*>(this)) {
    }
};

int main()
{
    opipestream out("/usr/bin/sed -e 's/^/xxxx /'");
    out << "Hello\n";
    out << "world\n";
}

基本思想是您可以通过实现流缓冲区来创建新流。上面的实现应该是相当完整的。可以改进缓冲区不完整时的错误处理，尽管最可能的错误情况是管道已关闭并且实际上没有什么可以做的。

Answer 3

如果您事先知道自己支持哪些平台，则可以使用特定于平台的扩展从文件描述符创建 iostream。例如，如 here 所示，GNU libstdc++ 提供了 __gnu_cxx::stdio_sync_filebuf，可用于从 FILE * 创建 filebuf。 class 继承自 std::iostream 并使用适当的 filebuf 对其进行初始化，在 Linux 上使用 g++ 5.2 和 clang++ 3.7 进行测试，如下所示：

#include <iostream>
#include <ext/stdio_sync_filebuf.h>

class StdioStream:
  private __gnu_cxx::stdio_sync_filebuf<char>, public std::iostream {
public:
  explicit StdioStream(FILE *fp):
    __gnu_cxx::stdio_sync_filebuf<char>(fp), std::iostream(this) { }
};

int main()
{
    FILE* file = popen("my_prog -opt | other_prog", "w");
    StdioStream fileStream(file);
    fileStream << "some data";
}

请注意，不能只定义一个 some_function 那个 returns 一个 std::ostream 因为后者有一个私有复制构造函数，而且因为中间 filebuf 需要随流而毁。上面的示例使用多重继承能够在 iostream 基 class 之前初始化 stdio_sync_filebuf（否则将是成员）- 详情请参阅 base-from-member。

引用的 answer 还包含 MSVC++ iostream 的等效代码。

Answer 4

我对原始问题的评论的扩展。

您可以将所有输入保存到磁盘上的文件中，然后将该文件作为输入提供给 my_prog。

ofstream fileStream("input.txt");
fileStream << "some data";
// insert other input
fileStream.close();
FILE *file = popen("my_prog -opt <input.txt | other_prog", "w");

你可以在这里使用 popen 以外的东西，可能是直接 system 调用。完成所有操作后，您想要删除 input.txt 文件。

通过 stdin 和 ostream 向程序发送数据。 (C++)

Sending data to a program via stdin and ostream. (C++)

c++

popen

filehandle

ostream