Unterschied zwischen FILE * "/ dev/stdout" und stdout

Question

Lassen Sie uns an diesem Hallo Welt Programm einen Blick

#include <stdio.h> 
int main(int argc, char ** argv) { 
    printf("Hello, World!"); 

    const char* sFile = "/dev/stdout"; // or /proc/self/fd/0 
    const char* sMode = "w"; 
    FILE * output = fopen(sFile, sMode); 
    //fflush(stdout) /* forces `correct` order */ 
    putc('!', output); // Use output or stdout from stdio.h 

    return 0; 
} 

Bei Verwendung des output Dateideskriptors kompiliert die Ausgabe lautet:

!Hello, World! 

bei der Kompilierung unter Verwendung des stdout Dateideskriptors, der von stdio.h bereitgestellt wird, ist die Ausgabe wie erwartet:

Hello, World!! 

I erläutert, wenn dieser mit dem letzteren putc ruft, wird es direkt um die stdout zu drucken, und wenn die Datei-Deskriptor auf /dev/stdout verwendet, wird es öffnet sich ein Rohr und in die drucken. Ich bin mir allerdings nicht sicher.

Das Verhalten ist noch interessanter, da es nicht das erste Zeichen des 'Hallo' überschreibt, sondern sich selbst in die erste Position des Zeilenpuffers vor der bereits gedrückten Zeichenfolge schiebt.

Aus logischer Sicht ist dies ruhig unerwartet.

Kann mir jemand erklären, was genau hier vor sich geht?

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Ich cc (Ubuntu 4.8.2-19ubuntu1) 4.8.2 und einen 3.13.0-52 Linux-Kernel w/gcc 4.8.2

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bearbeiten zusammengestellt mit: I ein strace beider Programme gemacht haben, und hier ist der wichtige Teil:

die output (fopen ("/ dev/stdout", "w")) ohne fflush(stdout) scenar io erzeugt:

... 
open("/dev/stdout", O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0666) = 3 
fstat(3, {st_mode=S_IFCHR|0620, st_rdev=makedev(136, 1), ...}) = 0 
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f62f21e9000 
write(3, "!", 1!)      = 1 
write(1, "Hello, World!", 13Hello, World!)   = 13 
exit_group(0)       = ? 

mit fflush(stdout) produziert und richtigen Reihenfolge erzwingt:

... 
open("/dev/stdout", O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0666) = 3 
write(1, "Hello, World!", 13Hello, World!)   = 13 
fstat(3, {st_mode=S_IFCHR|0620, st_rdev=makedev(136, 1), ...}) = 0 
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f5ad4557000 
write(3, "!", 1!)      = 1 
exit_group(0)       = ? 

Die stdout (aus stdlib.h) Szenario erzeugt:

... 
write(1, "Hello, World!!", 14Hello, World!!)   = 14 
exit_group(0)       = ? 

So scheint es, die FILE * output = fopen("/dev/stdout") Stream verwendet einen anderen Dateideskriptor als stdout Auch, wie es scheint printf verwendet stdout So im dritten Szenario wird die Zeichenfolge zusammengebaut, bevor es auf den Strom geschoben wird.

Answer 1

Beide Ströme (stdout und output) sind gepuffert. Nichts wird wirklich geschrieben, bis sie geleert sind. Da Sie sie nicht explizit löschen oder dafür sorgen, dass sie nicht automatisch geleert werden, werden sie nur automatisch geleert, wenn sie geschlossen werden.

Sie schließen sie auch nicht explizit, also werden sie von der Standardbibliothek on_exit Hooks geschlossen (und geleert). Und wie William Purpell richtig bemerkte, ist die Reihenfolge, in der die gepufferten I/O-Ströme geschlossen werden, nicht spezifiziert.

Sehen Sie fflush(3), fclose(3) und setbuf(3) Handbuchseiten für weitere Informationen zu steuern, wann und wie Ihre Ausgabe gelöscht wird.

Answer 2

/dev/stdout ist nicht dasselbe wie /proc/self/fd/0. In der Tat, wenn Sie nicht genug Privilegien haben, können Sie nicht schreiben /dev/stdout als /dev/stdout ist kein Standard-Zeichen-Gerät in Linux und jeder Versuch, fopen es mit der "w" Option wird versuchen, eine tatsächliche reguläre Datei auf diesem zu erstellen Verzeichnis. Die Zeichen Gerät Sie suchen, ist /dev/tty

In der Sprache C, stdout ist eine initialisierte globale Variable vom Typ FILE *, die auf die Standardausgabe-Datei verweist, das heißt, die Datei, deren Deskriptor 1. stdout existiert nur in der C Namespace und bezieht sich nicht auf eine tatsächliche Datei mit dem Namen "stdout"