非缓冲标准输入读取答案

【问题标题】：non-buffering stdin reading非缓冲标准输入读取
【发布时间】：2011-05-18 16:41:52
【问题描述】：

我的测试应用是

#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>

int main(int argc, char *argv[], char *envp[]) {
  int fd[2];

  if(pipe(fd) < 0) { 
    printf("Can\'t create pipe\n");
    exit(-1); 
  }

  pid_t fpid = fork();
  if (fpid == 0) {
    close(0);
    close(fd[1]);
    char *s = (char *) malloc(sizeof(char));
    while(1) if (read(fd[0], s, 1)) printf("%i\n", *s);
  }
  close(fd[0]);
  char *c = (char *) malloc(sizeof(char));
  while (1) {
    if (read(0, c, 1) > 0) write(fd[1], c, 1);
  }
  return 0;
}

我想在每个输入的字符后查看字符代码。但实际上 *s 仅在控制台中的 '\n' 之后打印。所以似乎stdin（desc 0的文件）被缓冲了。但是读取功能是无缓冲的，不是吗？我哪里错了。

UPD：我用的是 linux。

所以解决办法是

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <termios.h>

int main(int argc, char *argv[], char *envp[]) {
  int fd[2];

  if(pipe(fd) < 0) { 
    printf("Can\'t create pipe\n");
    exit(-1); 
  }

  struct termios term, term_orig;

  if(tcgetattr(0, &term_orig)) {
    printf("tcgetattr failed\n");
    exit(-1); 
  }

  term = term_orig;

  term.c_lflag &= ~ICANON;
  term.c_lflag |= ECHO;
  term.c_cc[VMIN] = 0;
  term.c_cc[VTIME] = 0;

  if (tcsetattr(0, TCSANOW, &term)) {
    printf("tcsetattr failed\n");
    exit(-1);
  }

  pid_t fpid = fork();
  if (fpid == 0) {
    close(0);
    close(fd[1]);
    char *s = (char *) malloc(sizeof(char));
    while(1) if (read(fd[0], s, 1)) printf("%i\n", *s);
  }
  close(fd[0]);
  char *c = (char *) malloc(sizeof(char));
  while (1) {
    if (read(0, c, 1) > 0) write(fd[1], c, 1);
  }
  return 0;
}

【问题讨论】：

请注意，这与缓冲无关。
代码不应该在退出之前将父级中的终端属性重置为term_orig吗？您可能还应该让孩子在某个时候退出——在父母关门后，它会不断地从read() 得到 0。但是，父级也处于无限循环中；该过程仅在发出信号时结束。您确实需要一个信号处理程序来调用tcsetattr()，并使用您可能获得的主要信号的原始终端值（可以处理）：HUP、INT、QUIT 也许，PIPE 和 TERM 是一个很好的集合。当然，你不能对 KILL 或 STOP 做任何事情。

标签： c linux unix posix

【解决方案1】：

不幸的是，您正在寻找的行为在标准 ANSI C 中是不可能的，并且 UNIX 终端 I/O 的默认模式是面向行的，这意味着您将始终需要输入一个 \n 字符来检索输入。您需要使用终端 I/O 设施，让您在 non-canonical 模式下进行编程，这样每次按键都会触发一个事件。在 Linux/UNIX 上，您可以查看 <termios.h> 标头或 ncurses 库。

【讨论】：

@Ximik，是的，他们没有使用标准的 ANSI C。大多数使用外部库，例如 ncurses 或 termcap。

【解决方案2】：

在我看来，您的解决方案有点复杂。还是不明白为什么需要管道和2进程。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <termios.h>

int main(int argc, char *argv[], char *envp[]) {
  struct termios term, term_orig;

  if(tcgetattr(0, &term_orig)) {
    printf("tcgetattr failed\n");
    exit(-1);
  }

  term = term_orig;

  term.c_lflag &= ~ICANON;
  term.c_lflag |= ECHO;
  term.c_cc[VMIN] = 0;
  term.c_cc[VTIME] = 0;

  if (tcsetattr(0, TCSANOW, &term)) {
    printf("tcsetattr failed\n");
    exit(-1);
  }

  char ch;
  while (1) {
    if (read(0, &ch, 1) > 0) 
      printf(" %d\n", ch);
  }
  return 0;
}

【讨论】：

【解决方案3】：

Unix 将您的 tty 字符部分地缓冲在内核中，这样程序就不必单独处理行编辑，除非它们愿意。

您可以指示 tty 驱动程序立即为您提供字节。有各种库使这比使用原始 ioctl 更容易一些。你可以从termios(3)开始。

【讨论】：

遗憾的是，没有人能够改进这个内核级的行编辑以使其真正可用...原则上它几乎可以和readline 一样好。