使用 scanf() 的管道的意外行为

Question

自从我上次用 C 编程以来已经有一段时间了，我在使管道工作时遇到了麻烦。 （为了清楚起见，我在 Windows 7 上使用 Cygwin。）特别是，我需要帮助理解以下示例的行为：

/* test.c */

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


int main() {

    char c;
    //scanf("%c", &c); // this is problematic

    int p[2];
    pipe(p);

    int out = dup(STDOUT_FILENO);

    // from now on, implicitly read from and write on pipe
    dup2(p[0], STDIN_FILENO);
    dup2(p[1], STDOUT_FILENO);

    printf("hello");
    fflush(stdout);

    // restore stdout
    dup2(out, STDOUT_FILENO);
    // should read from pipe and write on stdout
    putchar(getchar());
    putchar(getchar());
    putchar(getchar());
}

如果我调用：

echo abcde | ./test.exe

我得到以下输出：

hel

但是，如果我取消注释 scanf 调用，我会得到：

bcd

我无法解释。这实际上是一个具有fork/exec 结构的更复杂程序的非常简化版本，该结构开始表现得很糟糕。尽管没有循环，但它以某种方式开始在无限循环中产生无限的孩子​​。因此，如果规则允许，我可能需要用更具体的使用案例来扩展这个问题。非常感谢。

Answer 1

scanf 等流 I/O 函数通常执行缓冲以提高性能。因此，如果您在标准输入上调用scanf，那么它可能会读取比满足请求所需的字符更多的字符，并且额外的字符将等待、缓冲，以供下一次读取。

换出底层文件描述符不会影响先前缓冲的数据。当您随后再次读取该文件时，您会第一次缓冲数据，直到这些数据用完，然后您才能从新的基础文件中获取新数据。

如果您愿意，可以在对流执行任何 I/O 操作之前通过 setvbuf() 函数关闭流的缓冲：

int result = setvbuf(stdin, NULL, _IONBF, 0);
if (result != 0) {
    // handle error ...
}

这实际上是一个更复杂程序的非常简化的版本 具有开始表现非常糟糕的 fork/exec 结构。尽管没有 有循环，它以某种方式开始在一个 无限循环。

我看不出这种行为与您在此处提出的问题有何关联。

所以，如果规则允许，我可能需要扩展 一个更具体的使用案例的问题。

那将是一个单独的问题。