bash 是否可以通过 stdin/stdout 在读取和写入子进程之间“交互地”交替？

Question

已针对多种语言提出此问题，但我尚未找到 bash 风格的重复项。

假设我有一个程序在写入stdout 和读取stdin 之间交替。

#include <stdio.h>

/*
 * Control_D to exit.
 */
int main(int argc, char** argv){
  char init = 'C';
  if (argc > 1) {
    init = *argv[1];
  }
  putchar(init);
  putchar('\n');

  while (1) {
    int c = getchar();
    if (c == -1) {
      return 0;
    }
    putchar(c);
    putchar('\n');
  }
}

我想编写一个 bash 脚本，它读取程序编写的内容，然后决定编写标准输入的内容，并重复执行此操作。也就是说，像这样：

myProgram &

for i in $(seq 1 10);
do
output=$(# magic command to read myProgram stdout)
if [[ $output = "C" ]]; then
# Magic command to write 'C' to myProgram input
fi
if [[ $output = "D" ]]; then
# Magic command to write 'E' to myProgram input
done

我最初尝试使用named pipes 执行此操作，但这不起作用，因为管道要求在开始之前打开两端并且使用各种exec 技巧无法解决这些限制。我并没有将它们排除在解决方案之外，只是指出我不够聪明，无法让它们发挥作用。

这些神奇的命令是否存在于 bash 中，还是我必须切换到另一种语言？

为了这个问题，我们假设我无法控制myProgram，也无法指定它如何通信；它只理解标准输入和标准输出，因为它旨在供用户以交互方式使用。

Answer 1

我认为您正在寻找coproc builtin。它允许您异步运行命令并为您提供文件描述符以与之交互，即一对 fd，连接到命令的标准输入和标准输出

coproc myProgram 

如果默认情况下没有提供名称，则内置函数返回名为 COPROC 的数组中的 fd 对。你需要类似的东西

写入程序

printf 'foo' >&${COPROC[1]}

从程序中读取

read -u "${COPROC[0]}" var

所以你的整个程序如下所示。假设myprogram 是当前路径中可用的可执行文件。

coproc ./myProgram 

for ((i=1; i<=10; i++)); do
    read -u "${COPROC[0]}" var
    if [[ $var = "C" ]]; then
        printf 'C' >&${COPROC[1]}
    elif [[ $var = "D" ]]; then
        printf 'E' >&${COPROC[1]}
    fi
done   

就像使用& 运行后台作业一样，提供$! 中的进程ID 使用coproc 运行程序会自动更新COPROC_PID 变量中的进程ID，这样您就可以在完成以下操作后执行以下操作程序

kill "$COPROC_PID"

---

未经测试，但我认为您可能需要清除标准输出，因为它不是默认缓冲的行。在 C 程序中使用 fflush(stdout) 或使用 stdbuf -oL 运行可执行文件

Answer 2

除了coproc，您也可以使用fifo。两个 fifo，一个用于输入，一个用于输出，或者一个 fifo 和一个带有重定向的文件描述符。下面我使用 bash 扩展 >(...) 进程替换与文件描述符和 fifo：

f=/tmp/fifo.fifo
mkfifo "$f"
exec 10> >( { echo "Header!"; sed 's/^/process: /'; } >"$f" )

IFS= read -r first_line <"$f"
echo "First line: $first_line"
# "First line: Header!"

echo 123 >&10
IFS= read -r second_line <"$f"
echo "Second line: $second_line"
# Second line: process: 123

exec 10<&-
rm "$f"

所以你的程序可能看起来像：

f=/tmp/fifo.fifo
mkfifo "$f"
exec 10> >(myProgram >"$f")

for i in $(seq 1 10); do
    IFS= read -r output <"$f"
    if [[ $output = "C" ]]; then
          echo "C" >&10
    fi
    if [[ $output = "D" ]]; then
         echo "D" >&10
    fi
done

exec 10<&-
rm "$f"