关闭（STDOUT_FILENO）行为后到终端的 stdio

Question

我想知道为什么取消注释以下程序中的第一个 printf 语句会改变其后续行为：

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

int main() {
  //printf("hi from C \n");

  // Close underlying file descriptor:
  close(STDOUT_FILENO);

  if (write(STDOUT_FILENO, "Direct write\n", 13) != 13) // immediate error detected.
    fprintf(stderr, "Error on write after close(STDOUT_FILENO): %s\n", strerror(errno));

  // printf() calls continue fine, ferror(stdout) = 0 (but no write to terminal):
  int rtn;
  if ((rtn = printf("printf after close(STDOUT_FILENO)\n")) < 0 || ferror(stdout)) 
    fprintf(stderr, "Error on printf after close(STDOUT_FILENO)\n");
  fprintf(stderr, "printf returned %d\n", rtn);
  // Only on fflush is error detected:
  if (fflush(stdout) || ferror(stdout))
    fprintf(stderr, "Error on fflush(stdout): %s\n", strerror(errno));
}

如果没有第一个 printf，后续的 printf rtns 34 就好像没有发生错误，即使从标准输出用户缓冲区到底层 fd 的连接已经关闭。只有在手动 fflush(stdout) 上才会报告错误。 但是当第一个 printf 打开时，下一个 printf 会像我预期的那样报告错误。 当然，在任何一种情况下关闭 STDOUT_FILENO fd 后，都不会向终端写入任何内容（通过 printf）。

我知道close(STDOUT_FILENO) 首先在这里很愚蠢；这是我偶然发现的一个实验，我认为在这些领域知识渊博的人可能会从中看到对我们有启发性的东西..

我在 Linux 上使用 gcc。

Answer 1

如果你strace 两个程序，似乎stdio 工作，以便在第一次 写入时，它会检查带有fstat 的描述符以找出连接到的文件类型stdout - 如果它是一个终端，那么stdout 应该是line-buffered，如果它是别的东西，那么stdout 将被做成块缓冲。如果您在第一个 printf 之前调用 close(1);，现在初始的 fstat 将返回 EBADF，并且由于 1 不是指向字符设备的文件描述符，stdout 被设置为块缓冲。

在我的计算机上，缓冲区大小为 8192 字节 - 可以缓冲许多字节以写入 stdout在发生第一次故障之前。

---

如果你取消注释第一个printf，fstat(1, ...)成功并且Glibc检测到stdout连接到终端； stdout 设置为 line-buffered，因此因为 printf after close(STDOUT_FILENO)\n 以换行符结尾，缓冲区将被立即刷新 - 这将导致立即错误。