如何将数据通过管道传输到 Linux 中调用 scanf() 和 read() 的程序答案

【问题标题】：How to pipe data to a program which calls scanf() and read() in Linux如何将数据通过管道传输到 Linux 中调用 scanf() 和 read() 的程序
【发布时间】：2014-11-02 08:55:51
【问题描述】：

我有一个如下所示的 C 程序：

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

int main()
{
    int n;
    char str[16];
    scanf("%d", &n);
    printf("n: %d\n", n);

    int count = read(STDIN_FILENO, str, 16);
    printf("str: %s\n", str);
    printf("read %d bytes\n", count);
}

如果我使用类似的命令将数据传送到该程序中

(echo -en '45\n'; echo -en 'text\n') | ./程序

只有scanf() 实际读取数据。 read() 只读取 0 个字节。

换句话说，程序输出

n: 45
字符串：
读取 0 个字节

如何将数据通过管道传输到scanf() 和read()？

编辑：对不起，我应该澄清一下：我正在寻找一种方法来做到这一点，而无需修改源代码。感谢无论如何回答和评论的人。

【问题讨论】：

您可以先在代码中添加：#include 。
需要检查 scanf() 的返回码，以确保该操作实际上将值输入到 'n'。
注意：read() 不会在输入的末尾放置一个空字符。所以代码必须这样做，使用 read() 调用的返回值来确定放置空字符的位置。否则，printf 将直接读取实际的 str 内容，直到它（最终）遇到 null char 或导致 seg 错误
如果实际上有 16 个或更多字节可供读取，则读取将在 16 个字节处停止，但 str 数组中将没有空间来附加空字节。建议将 str 的大小更改为 17，然后将数组预设为所有空字节。这将确保 str 的内容被正确终止（预先设置所有字节，而不仅仅是最后一个字节）
scanf 停在 '\n' 处，而不是要读取的行中的第一个字符。

标签： c linux unix pipe

【解决方案1】：

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

int main()
{
    int n;
    char str[16];
    setbuf(stdin, NULL); // Ensure that there's no buffering for stdin
    scanf("%d", &n);
    printf("n: %d\n", n);

    int count = read(STDIN_FILENO, str, 16);
    printf("str: %s\n", str);
    printf("read %d bytes\n", count);
}

正如前面的答案所说， scanf 会导致您的问题，因为它使用缓冲区。因此，您可以通过调用setbuf(stdin,NULL) 来确保它不会出现。

【讨论】：

【解决方案2】：

完全不建议对同一个文件描述符同时使用文件描述符函数 (read) 和流函数 (scanf)。使用FILE *（即fread/fprintf/scanf/...）的函数正在缓冲数据，而使用文件描述符（即read/write/...）的函数不使用这些缓冲区。在您的情况下，修复程序的最简单方法是使用fread 而不是read。该程序可能如下所示：

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

int main() {
  int n;
  char str[16];
  scanf("%d", &n);
  printf("n: %d\n", n);

  int count = fread(str, 16, 1, stdin);
  printf("str: %s\n", str);
  printf("read %d bytes\n", count);
}

在您的原始示例中，scanf 已提前读取输入并将其存储在其缓冲区中。因为输入很短并且可以立即使用，所以它被完全读取到缓冲区中，而您对 read 的调用没有更多可读取的内容。

当您直接从终端输入输入时不会发生这种情况，因为scanf 在从终端设备读取时不会缓冲超过一行的数据。如果您在管道输入中创建时间暂停（例如通过命令），也不会发生这种情况：

(echo -en '45\n'; sleep 1; echo -en 'text\n') | ./program

【讨论】：

有没有办法在不修改源代码的情况下做到这一点？可能有某种方法可以确保 scanf 不会缓冲所有输入？
@IGNUcius：缓冲的不是调用，而是用于扫描/读取的结构：FILE。
可能值得更明确地说明底层概念是问题所在：缓冲 I/O 与非缓冲 I/O
@IGNUcius 我不知道正确的解决方案。您可以在将数据发送到管道时创建时间延迟，或者在创建管道时使用 fcntl 来破解管道的传出端并使 scanf 认为他正在从终端读取。