强制刷新或读取未刷新的输出

Question

这是工具dc的前端；这个想法是键入一个中缀表达式 (2 + 3)，将其映射到相应的后缀符号 (2 3 +) 并将其发送到dc。这就是bc 所做的。

我正在使用管道执行此操作，但前端挂起等待输出。
这是代码；我将在下面继续评论它。我的dc 中的“h”命令未实现，因此我正在寻找 dc 的输出结尾。

TL;DR：进程挂起是因为dc 中的stdout 没有被刷新，或者这就是我认为已经找到的。每次写入后如何读取或强制刷新？

我的发现在下面评论。

#define DC_EOF_RCV "dc: 'h' (0150) unimplemented"
#define DC_EOF_SND "h\n"

static FILE *sndfp, *rcvfp;

int dcinvoke() {
    int pfdout[2], pfdin[2];
    pid_t pid;

    pipe(pfdout);
    pipe(pfdin);
    switch (pid = fork()) {
        case -1: exit(1);
        case 0:
            dup2(pfdout[0], STDIN_FILENO);
            dup2(pfdin[1], STDOUT_FILENO);
            close(pfdout[0]);
            close(pfdout[1]);
            close(pfdin[0]);
            close(pfdin[1]);
            execlp("dc", "dc", "-", NULL);
    }
    close(pfdout[0]);
    close(pfdin[1]);
    sndfp = fdopen(pfdout[1], "w");
    rcvfp = fdopen(pfdin[0], "r");
    return 1;
}

void dcsnd(const char *s) {
    fputs(s, sndfp);
    fflush(sndfp);
}

void dcrcv(char *buf, size_t max) {
    fgets(buf, max, rcvfp); // <<<<< HANGS HERE
}

int turnaround() {
    dcsnd(DC_EOF_SND); fflush(sndfp);
}

int rcvall() {
    char buf[256];
    turnaround();
    for (;;) {
        dcrcv(buf, sizeof(buf));
        if (! strcmp(buf, DC_EOF_RCV)) {
            break;
        }
        printf("%s", buf);
    }
    return 1;
}

int prompt(const char *msg, char *res, size_t resmax, int *eofp) {
    char *p;
    printf("\n%s ", msg);
    if (!fgets(res, resmax, stdin)) {
        *eofp = 1;
    } else {
        if (p = strrchr(res, '\n')) {
            *p = 0;
        }
        *eofp = 0;
    }
    return 1;
}

int main() {
    char buf[128], line[128];
    int eof;

    dcinvoke();
    dcsnd("2 3 +\n");
    dcsnd(DC_EOF_SND);
    rcvall();
    for (;;) {
        prompt("Expression", buf, sizeof(buf), &eof);
        if (eof) {
            break;
        }
        snprintf(line, sizeof(line), "%s\n", buf);
        dcsnd(line);
        rcvall();
    }
    dcsnd("q\n");
    return 0;
}

为了简单起见，我删除了错误检查。

前端挂在行：

fgets(buf, max, rcvfp);

因为我真的不知道如何找到问题，所以我编写了自己的dc，它什么都不做，只是正确响应“h”命令并将它获取的所有内容输出到文件中（这样我就可以调试它；我我不知道任何其他方式）。有用的话我可以加在这里。

我发现在（我的）dc 中对fflush(stdout) 的调用会恢复前端，因为对fgets 的调用最终会返回。

我无法更改dc 本身。怎么能挂不上fgets？

我的一些想法：

• 使用另一个线程刷新rcvfp（stdout of dc）

• 使用伪终端编写

我正在寻找建议或避免这两种情况的简单方法。

我尝试过：

• 使用read() 到fileno(rcvfp)

• 阅读this和this类似的帖子

• 使用setlinebuf() (man)

Answer 1

dc 将错误消息发送到 stderr，而不是 stdout，因此您永远不会看到它们——它们直接发送到终端（或您环境中连接的任何 stderr）。为了能够在您的程序中读取它们，您还需要重定向 stderr。添加

dup2(pfdin[1], STDERR_FILENO);

在子 fork 代码中。

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为了使您的代码真正起作用，我还必须在 DC_EOF_RCV 字符串的末尾添加一个换行符（以匹配 dc 发送的内容），并从 main 中删除额外的 dcsnd(DC_EOF_SND); 调用，因为您从不接收在任何地方匹配它。即使这样，您仍然可以在写入 stdout 和 stderr 之间获得 dc 内的竞争条件，这可能会导致输出线混合，从而导致响应与您的 DC_EOF_RCV 字符串不匹配。您可以通过在 turnaround 函数中添加一个小睡眠来避免这些。

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另一种选择是在主循环中使用 poll 同时从标准输入和直流读取。有了这个，你不需要奇怪的“发送 h 命令来触发错误”机制来确定 dc 何时完成——你只需循环。你的主循环最终看起来像：

struct pollfd polling[2] = { { STDIN_FILENO, POLLIN, 0 }, { fileno(rcvfp), POLLIN, 0 } };
printf("Expression ");
for(;;) {
    if (poll(polling, 2, -1) < 0) {
        perror("poll");
        exit(1); }
    if (polling[0].revents) {
        /* stdin is ready */
        if (!fgets(buf, sizeof(buf), stdin))
            break;
        dcsnd(buf); }
    if (polling[1].revents) {
        /* dc has something for us */
        printf("\r          \r");   /* erase the previsouly printed prompt */
        dcrcv(buf, sizeof(buf));
        printf("%s\n", buf); }
    printf("Expression ");  /* new prompt */
}

您可以在此处管理错误条件的更多细节（revents 可能是 POLLERR 或 POLLHUP 用于错误或挂断，而不是 POLLIN 用于正常输入 - 所有这些都非零值，因此仅针对非零进行测试是合理的）。

Answer 2

使用 macOS 10.14.6 Mojave 提供的dc 命令，向程序发送2 3 + 可以正常工作；它只是什么也没说，因为你没有要求它。

$ dc
2 3 +
p
5
q
$

p（打印）命令触发响应5。 q 命令退出。

发送h 得到的反应不一：

$ dc
h
dc: 'h' (0150) unimplemented
q
$

响应参差不齐，因为dc:（和空格）进入标准错误，消息进入标准输出：

$ dc >/dev/null
h
dc:
q
$

$ dc 2>/dev/null
h
'h' (0150) unimplemented
q
$

因此，我认为您的主要问题是您正在等待dc 不会提供的响应。如果要确保获得打印值，则需要添加p 命令。这可以与 2 3 + 表达式在同一行或不同行。

$ dc
2 3 + p
5
2
3
+
p
5
q
$