【问题标题】:Why does StandardOutput.Read() block when StartInfo.RedirectStandardInput is set to true?为什么当 StartInfo.RedirectStandardInput 设置为 true 时 StandardOutput.Read() 会阻塞?
【发布时间】:2011-10-03 02:13:54
【问题描述】:

我很难解读 MSDN 文档中关于 Process.StandardOutpout 的问题,即 Read(Char[], Int32, Int32) 方法是否阻塞。我的理解是它不应该阻塞,但是当我将 RedirectStandardInput 设置为 true 时它似乎会阻塞。

有人有这方面的经验吗?或对我遇到的问题的一些解释?

这里的上下文是我不想等待整行(即带有行终止符),或者在读取标准输出之前退出进程。我也不想使用回调。 我想在进程写入时同步读取 StdOut。

这是我的代码的简化版本:

string command = @"C:\flex_sdks\flex_sdk_4.5.1.21328\bin\fcsh.exe";
Process p = new Process();
p.StartInfo.UseShellExecute = false;
p.StartInfo.RedirectStandardInput = false; # <-- if I set this to true, then 
                                           # the program hangs on
                                           # p.StandardOutput.Read later on
p.StartInfo.RedirectStandardOutput = true;
p.StartInfo.CreateNoWindow = true;
p.StartInfo.FileName = command;
p.Start();

StringBuilder sb_stdout = new StringBuilder(1024);
char[] buffer = new char[64];
int nb_bytes_read;
while (true) {
    do {
        nb_bytes_read = p.StandardOutput.Read(buffer, 0, buffer.Length);
        sb_stdout.Append(new string(buffer, 0, nb_bytes_read));
    } while (nb_bytes_read > 0);
    if (sb_stdout.ToString().EndsWith("\n(fcsh) "))
        break;
    Thread.Sleep(20);
}

更新

基于我(可能是错误的)假设 Process.StandardOutput 在使用时被破坏:

  • 重定向标准输入;并且,
  • 在从 stdout 或 stderr 读取终止行以外的其他内容时,

我决定尝试直接使用 Windows 的 API。我用这样的代码添加了一个答案;它工作正常(至少现在)。

另一个更新

我用我现在使用的代码创建了一个blog entry

【问题讨论】:

  • 看来你真正的问题是缓冲孩子的标准输出,再多的标准输入重定向也无济于事。见stackoverflow.com/questions/3844267/…
  • 为什么?我发布的代码哪里有问题?如果我禁用重定向标准输入,读取标准输出效果很好。
  • 你说你不想写一整行等等。这是一个缓冲问题(与你在这个问题中提到的死锁问题不同)。
  • 我不想等待一整行从标准输出中读取;例如,如果我在 cmd 中运行相同的 .exe,则 cmd 会向我显示作为提示的非终止行,例如“(fcsh)”;那么 cmd 是如何向我显示该提示的呢?
  • 好吧,cmd 可以随时刷新其输出缓冲区。大多数程序都不会费心去刷新,所以他们只是得到了编译器的运行时库实现的默认行为。大多数这些库检查标准输出是控制台还是文件,控制台输出没有缓冲,文件输出启用缓冲。

标签: c# .net process subprocess stdout


【解决方案1】:

实际上,就在上周,我一直在与这个进行斗争......由于某种原因,除了 Read() 调用(ReadToEnd() 不是我需要的)之外的任何东西似乎都被阻止并且永远不会返回。这就是我为最终让它“工作”所做的事情:

片段 1:

    private bool ThreadExited = true;
    private bool ExitThread = false;
    private void ReadThread()
    {
        while (!ExitThread)
        {
            string Output = "";

            int CharacterInt = myProcess.StandardOutput.Read();

            while (CharacterInt > 0)
            {
                char Character = (char)CharacterInt;
                Output += Character;

                var MyDelegate = new delegateUpdateText(UpdateText);
                Invoke(MyDelegate, Output);

                Output = "";
                CharacterInt = myProcess.StandardOutput.Read();
            }

            System.Threading.Thread.Yield();
        }

        ThreadExited = true;
    }

片段 2:

    private void InitializeProcess()
    {
        ThreadExited = true;
        ExitThread = true;

        while (!ThreadExited)
            System.Threading.Thread.Sleep(1000);

        ThreadExited = false;
        ExitThread = false;

        myProcess = new Process();

        ProcessStartInfo PSI = myProcess.StartInfo;

        PSI.FileName = @"cmd.exe";
        PSI.UseShellExecute = false;
        PSI.RedirectStandardError = false;
        PSI.RedirectStandardInput = true;
        PSI.RedirectStandardOutput = true;
        PSI.CreateNoWindow = false;
        PSI.ErrorDialog = true;


        myProcess.StartInfo = PSI;

        myProcess.Exited += new EventHandler(myProcess_Exited);

        myProcess.EnableRaisingEvents = false;


        myProcess.Start();

        ReadThreadThread = new System.Threading.Thread(ReadThread);
        ReadThreadThread.Start();
    }
    private System.Threading.Thread ReadThreadThread;

这终于为我工作了。就我而言,我正在将文本写入文本框,但这应该很容易修改为其他内容。但是我所做的任何其他事情都会因块而引起问题;出于某种原因,即使我使用反射来获取可用的字节数,调用 ReadBlock() 函数也会阻塞。从来没有让我满意。

【讨论】:

【解决方案2】:

在与 Ben Voigt 讨论了一下之后,我决定在不使用 System.Diagnostics.Process 的情况下实现与进程的通信。这是我现在想出的,它运行良好,即每次都能持续运行,没有任何阻塞或挂起。

我发布此内容是因为这可能会帮助任何需要从 stdout/stderr 读取并在没有 System.Diagnostics.Process 的情况下写入某些已创建进程的标准输入的人。

const UInt32 STARTF_USESTDHANDLES = 0x00000100;
const int HANDLE_FLAG_INHERIT = 1;

struct PROCESS_INFORMATION
{
    public IntPtr hProcess;
    public IntPtr hThread;
    public uint dwProcessId;
    public uint dwThreadId;
}

struct STARTUPINFO
{
    public uint cb;
    public string lpReserved;
    public string lpDesktop;
    public string lpTitle;
    public uint dwX;
    public uint dwY;
    public uint dwXSize;
    public uint dwYSize;
    public uint dwXCountChars;
    public uint dwYCountChars;
    public uint dwFillAttribute;
    public uint dwFlags;
    public short wShowWindow;
    public short cbReserved2;
    public IntPtr lpReserved2;
    public IntPtr hStdInput;
    public IntPtr hStdOutput;
    public IntPtr hStdError;
}

struct SECURITY_ATTRIBUTES
{
    public int length;
    public IntPtr lpSecurityDescriptor;
    [MarshalAs(UnmanagedType.Bool)]
    public bool bInheritHandle;
}

[DllImport("kernel32.dll")]
static extern bool CreateProcess(string lpApplicationName,
                                 string lpCommandLine,
                                 IntPtr lpProcessAttributes,
                                 IntPtr lpThreadAttributes,
                                 bool bInheritHandles,
                                 uint dwCreationFlags,
                                 IntPtr lpEnvironment,
                                 string lpCurrentDirectory,
                                 ref STARTUPINFO lpStartupInfo,
                                 out PROCESS_INFORMATION lpProcessInformation);

[DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
static extern bool CloseHandle(IntPtr hObject);

[DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
static extern bool CreatePipe(out IntPtr hReadPipe,
                              out IntPtr hWritePipe,
                              ref SECURITY_ATTRIBUTES lpPipeAttributes,
                              uint nSize);

[DllImport("kernel32", SetLastError = true)]
static extern unsafe bool ReadFile(IntPtr hFile,
                                   void* pBuffer,
                                   int NumberOfBytesToRead,
                                   int* pNumberOfBytesRead,
                                   IntPtr lpOverlapped);

[DllImport("kernel32.dll")]
static extern unsafe bool WriteFile(IntPtr hFile,
                                    void* pBuffer,
                                    int nNumberOfBytesToWrite,
                                    int* lpNumberOfBytesWritten,
                                    IntPtr lpOverlapped);

[DllImport("kernel32.dll")]
static extern bool SetHandleInformation(IntPtr hObject, int dwMask, uint dwFlags);

void OpenAndCloseFcsh()
{
    STARTUPINFO si = new STARTUPINFO();
    SECURITY_ATTRIBUTES sa = new SECURITY_ATTRIBUTES();
    PROCESS_INFORMATION pi = new PROCESS_INFORMATION();

    sa.bInheritHandle = true;
    sa.lpSecurityDescriptor = IntPtr.Zero;
    sa.length = Marshal.SizeOf(typeof(SECURITY_ATTRIBUTES));
    sa.lpSecurityDescriptor = IntPtr.Zero;

    IntPtr h_stdout_r, h_stdout_w;
    if (!CreatePipe(out h_stdout_r, out h_stdout_w, ref sa, 0))
        throw new Exception("bad");
    if (!SetHandleInformation(h_stdout_r, HANDLE_FLAG_INHERIT, 0))
        throw new Exception("bad");

    IntPtr h_stdin_r, h_stdin_w;
    if (!CreatePipe(out h_stdin_r, out h_stdin_w, ref sa, 0))
        throw new Exception("bad");
    if (!SetHandleInformation(h_stdin_w, HANDLE_FLAG_INHERIT, 0))
        throw new Exception("bad");

    si.wShowWindow = 0;
    si.cb = (uint)Marshal.SizeOf(si);
    si.dwFlags |= STARTF_USESTDHANDLES;
    si.hStdOutput = h_stdout_w;
    si.hStdError = h_stdout_w;
    si.hStdInput = h_stdin_r;

    string command = @"C:\flex_sdks\flex_sdk_4.5.1.21328_trimmed\bin\fcsh.exe";

    if (!CreateProcess(command, null, IntPtr.Zero, IntPtr.Zero, true, 0, IntPtr.Zero, null, ref si, out pi))
        throw new Exception("bad");

    Console.WriteLine("Process ID (PID): " + pi.dwProcessId);
    Console.WriteLine("Process Handle : " + pi.hProcess);

    // ****************************************************
    // let's interact with our process

    // first read to the prompt
    Console.WriteLine("read this from fcsh.exe:\r\n" + ReadTillPrompt(h_stdout_r));

    // write "help" to stdin
    byte[] bytes_to_write = Encoding.UTF8.GetBytes("help\r\n");
    Write(h_stdin_w, bytes_to_write, 0, bytes_to_write.Length);

    // then read to the prompt again
    Console.WriteLine("read this from fcsh.exe:\r\n" + ReadTillPrompt(h_stdout_r));

    // write "quit" to stdin
    bytes_to_write = Encoding.UTF8.GetBytes("quit\r\n");
    Write(h_stdin_w, bytes_to_write, 0, bytes_to_write.Length);

    // ****************************************************

    if (!CloseHandle(pi.hProcess))
        throw new Exception("bad");
    if (!CloseHandle(pi.hThread))
        throw new Exception("bad");
    if (!CloseHandle(h_stdout_w))
        throw new Exception("bad");
    if (!CloseHandle(h_stdin_w))
        throw new Exception("bad");
}

public string ReadTillPrompt(IntPtr h_stdout_r)
{
    StringBuilder sb = new StringBuilder(1024);
    byte[] buffer = new byte[128];

    int nb_bytes_read;
    while (true) {
        nb_bytes_read = Read(h_stdout_r, buffer, 0, buffer.Length);
        sb.Append(Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, nb_bytes_read));
        if (sb.ToString().EndsWith("\n(fcsh) "))
            break;
        Thread.Sleep(20);
    }
    return sb.ToString();
}

public unsafe int Read(IntPtr h, byte[] buffer, int index, int count)
{
    int n = 0;
    fixed (byte* p = buffer) {
        if (!ReadFile(h, p + index, count, &n, IntPtr.Zero))
            throw new Exception("bad");
    }
    return n;
}

public unsafe int Write(IntPtr h, byte[] buffer, int index, int count)
{
    int n = 0;
    fixed (byte* p = buffer) {
        if (!WriteFile(h, p + index, count, &n, IntPtr.Zero))
            throw new Exception("bad");
    }
    return n;
}

【讨论】:

  • 这对我不起作用。它缓冲所有标准输出,直到该过程完成。我还没有找到 .NET 的正确解决方案。
  • @MarkLakata:上面的代码已经过时,所以我用我的最新代码创建了一个博客条目。随意尝试一下,让我知道它是怎么回事。链接是sixfeetsix.blogspot.ch/2012/08/…
【解决方案3】:

【讨论】:

  • @sixfeetsix:听起来子程序正在使用阻塞读取读取标准输入。当标准输入没有被重定向时,它会得到“读取成功,零字节,文件结尾”。当 stdin 被重定向时,阻塞读取永远不会完成。
  • 别想,老实说,这里选择IPC机制是有道理的,至少看问题描述。他需要的只是阅读和解释输出。 IPC 意味着进程相互“交谈”,在这种情况下,假设他有权访问该代码,这将导致需要更改调用进程代码。
  • @Tigran,再一次,我对如何以不同的方式做事的兴趣非常有限。如果您无法解决我的实际问题,请不要在您的意见中添加噪音。
  • @Ben,您关于子进程在等待 stdin 中的某些内容时如何挂起的最后评论非常有趣;我想我需要阅读更多关于标准输入的一般工作原理,特别是 Windows
  • @sixfeetsix:这取决于子流程的设计方式。我正在根据您对观察到的行为的描述以及了解阻塞读取的工作原理进行工作。
【解决方案4】:

从您的帖子中不太清楚您所说的“我需要在进程写入它之后立即同步读取它”是什么意思。如果您需要即时反馈,则需要异步管理。

伪代码:

同步管理:

string sOutput = process.StandardOutput.ReadToEnd();
process.WaitToExit();

异步管理:

/*subscribe to events in order to receive notification*/    
p.StartInfo.RedirectStandardInput = true;
p.OutputDataReceived += Subscription

之后,如果您需要p.WaitForExit();,如果您不在乎它何时完成而只想从中获取数据,您甚至可以避免使用该行。

希望这会有所帮助。

【讨论】:

  • 是的,很抱歉造成混乱,我重新解决了我的问题;以粗体显示“我想在进程写入时同步读取 StdOut。”另外,请注意我的问题是如何询问 RedirectStandardInput=true 的行为变化,而不是关于我如何以不同的方式做事,因为其他人觉得我应该这样做。
  • 在这种情况下,试试我发布的代码,可能对你有用。问候。
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