有没有办法将 Linux 管道设置为非缓冲或行缓冲？

Question

我的程序在 Linux 上控制一个外部应用程序，通过管道将输入命令传递给外部应用程序 stdin，并通过管道从外部应用程序 stdout 读取输出结果。

问题是对管道的写入是按块而不是按行缓冲的，因此在我的应用程序接收外部应用程序输出的数据之前会出现延迟。无法更改外部应用程序以添加显式 fflush() 调用。

当我将外部应用程序设置为 /bin/cat -n 时（它回显输入，并添加了行号），它似乎可以正常工作，cat 在每一行之后刷新。强制外部应用程序刷新的唯一方法是向其发送 exit 命令；当它接收到命令时，它会刷新，所有答案都会出现在标准输出上，就在退出之前。

我很确定，Unix 管道是这种进程间通信（伪服务器-客户端）的合适解决方案，但也许我错了。

（我刚刚从一个类似的问题中复制了一些文字：Force another program's standard output to be unbuffered using Python）

Answer 1

对于手头的问题，使用 PTY 可能有点过头了（尽管它会起作用）。

如果“目标应用程序”（Delphi 命令行实用程序）是动态链接的，可能更简单的解决方案是在应用程序中插入（通过LD_PRELOAD）一个小库。该库只需要实现isatty，并回答true（返回1），无论输出是流向管道还是终端。您可能希望对所有文件描述符执行此操作，或者仅对 STDOUT_FILENO 执行此操作。

大多数 UNIX 实现将调用 isatty 来决定是对给定文件描述符进行完全缓冲还是行缓冲。

嗯，glibc 没有。它调用__fxstat，然后仅在状态指示fd 将转到字符设备时才调用isatty。所以你需要同时插入__fxstat 和isatty。更多关于库插入here.

Answer 2

默认情况下，标准输入和标准输出是完全缓冲的，除非它们连接到交互式设备，在这种情况下它们是行缓冲的 [1]。管道是非交互设备。 PTY 是交互式设备。 “完全缓冲”的意思是“使用一定大小的一块内存”。

我确定你想要行缓冲。因此，使用主/从 PTY 而不是管道应该会使受控应用程序自动进入正确的缓冲模式。

[1] 详见“stdin(3)”和“setbuf(3)”。

Answer 3

为什么适当地调用fflush（在写入端）对您不起作用？

您可以使用poll（或其他系统调用，如ppoll、pselect、select）来检查读取端输入的可用性。

如果外部应用程序正在使用<stdio.h> 而没有适当地调用fflush（可能是通过setbuf 使其发生在换行符上......），数据将保留在其FILE* 缓冲区内，甚至不会被发送（使用write 系统调用）到管道！

一个应用程序可以检测它的输出是否是一个终端，例如isatty。但它应该确保发生刷新......

正如迈克尔狄龙建议的那样，使用pty-s 可能是最好的。但这很难（我忘记了血淋淋的细节）。

Answer 4

不要使用管道。请改用 pty。 Pty（伪 tty）的好处是可以根据需要进行行缓冲，这为您的数据流提供了简单的框架。