初识Linux · 重定向和缓冲区(续)

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前言:

加深理解

stderr

前言:

本文是重定向和缓冲区的续篇，所以篇幅并不会很长。

本文的主要目标是介绍stderr，对于0 1 即stdin stdout默认打开我们是能够理解的，stderr是什么我们好像并没有使用过？并且本文会加深一下缓冲区的理解和重定向的理解。

那么话不多说，进入正题吧。

加深理解

我们通过一个函数，sprintf来介绍缓冲区，因为sprintf是C语言的函数，而在C语言里面这个函数我们基本上没有使用过，所以学习Linux也有一定程度上介绍了C语言的调用底层的函数。

sprintf的参数是str,后面是正常的printf的参数。

我们可以通过该函数往一个数组里面写入数据：

  1.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="1">
class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">int main()
  • class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="2">
    • class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
  • class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="3"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> myFILE *fp = my_fopen(FILE_NAME, "w");
  • class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="4"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> if(fp == NULL) return 1;
  • class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="5"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">
  • class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="6"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> const char *str = "hello bit";
  • class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="7"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> int cnt = 10;
  • class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="8"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> char buffer[128];
  • class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="9"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> while(cnt)
  • class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="10"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> {
  • class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="11"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> sprintf(buffer, "%s - %d", str, cnt);
  • class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="12"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> my_fwrite(fp, buffer, strlen(buffer)); // strlen()+1不需要
  • class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="13"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> cnt--;
  • class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="14"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> sleep(1);
  • class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="15"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> my_fflush(fp);
  • class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="16"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> }
  • class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="17"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> my_fclose(fp);
  • class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="18"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> return 0;
  • class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="19"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
    •  class="hide-preCode-box"> class="hljs-button signin active" data-title="登录复制" data-report-click="{"spm":"1001.2101.3001.4334"}" onclick="hljs.signin(event)">

    通过sprintf写入了数据之后，使用我们自己实现的fwrite函数，往fp文件指针指向的缓冲区进行写入，每写入一次，就sleep一秒，然后刷新缓冲区，这样的结果，是将fp指向的缓冲区写入动态的字符串：

    这个过程是动态的，但是如果我们将fflush去掉，并且在buffer数组里面不写入\n，我们看到的结果就是log.txt里面是等程序运行完，也就是进程终止之后，强制刷新缓冲区，从而导致的数据刷新出来：

    这个点从另一个点，告诉了我们用户级别，也就是语言层面的缓冲区的存在。

    而使用函数fllush 转义字符\n都是可以刷新该缓冲区，数据刷新之后，由OS将将数据从内核级别的缓冲区刷新到磁盘里面去。

    也算是简单的复习了一下，今天的重点是stderr。

    由一个问题引出：

    平时我们的使用都是stdin stdout偏多，对于stderr，我们只知道它和错误有关，那么具体的表现是什么呢？我们现在看看。

    stderr

    我们先使用C++的代码看看：

    1.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="1"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">int main()
    2.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="2"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
    3.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="3"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">	cout << "Hello Linux! I am cout\n" << endl;
    4.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="4"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">	cerr << "Hello Linux! I am cerr\n" << endl;
    5.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="5"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">	return 0;
    6.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="6"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
     class="hljs-button signin active" data-title="登录复制" data-report-click="{"spm":"1001.2101.3001.4334"}" onclick="hljs.signin(event)">

    为什么这里的cout 和 cerr打印出来的都是一样的呢？

    我们使用C语言的stderr stdout试试：

    1.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="1"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">int main()
    2.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="2"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
    3.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="3"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    fprintf(stdout,"Hello Linux! I am stdout\n");
    4.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="4"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    fprintf(stderr,"Hello Linux! I am stderr\n");
    5.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="5"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    return 0;
    6.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="6"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
     class="hljs-button signin active" data-title="登录复制" data-report-click="{"spm":"1001.2101.3001.4334"}" onclick="hljs.signin(event)">

    此时结果居然还是一样的，难道stderr和stdout就没有区别了吗？

    并不是，我们试试重定向？

    使用>的时候，发现stdout的数据，存放到了log.txt里面，但是stderr并没有，好像事情有点眉目了？

    你想，当用户操作计算机的时候，对于数据的流动是不大清晰的，比如报错，比如输出，甚至比如输入的信息都需要计算机帮我们完成，那么借助谁帮我们完成呢？

    其实靠的就是stdin stdout stderror，如果没有报错什么的，stdout stderr的用法基本上是一样的，但是如果有报错信息，我们无法将报错信息重定向到log.txt，这是因为>的真正名称叫做标准输出重定向符，也就是只重定向标准输出，对于标准错误是不会重定向的，所以如果有如下代码：

    1.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="1"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">int main()
    2.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="2"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
    3.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="3"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    fprintf(stdout,"Hello Linux! I am stdout\n");
    4.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="4"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    fprintf(stderr,"Hello Linux! I am stderr\n");
    5.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="5"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    fprintf(stderr,"Hello Linux! I am stderr\n");
    6.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="6"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    fprintf(stdout,"Hello Linux! I am stderr\n");
    7.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="7"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    fprintf(stdout,"Hello Linux! I am stderr\n");
    8.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="8"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    fprintf(stderr,"Hello Linux! I am stderr\n");
    9.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="9"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    fprintf(stderr,"Hello Linux! I am stderr\n");
    10.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="10"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    fprintf(stdout,"Hello Linux! I am stderr\n");
    11.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="11"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    fprintf(stderr,"Hello Linux! I am stderr\n");
    12.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="12"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    return 0;
    13.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="13"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
     class="hljs-button signin active" data-title="登录复制" data-report-click="{"spm":"1001.2101.3001.4334"}" onclick="hljs.signin(event)">

    也就是stdout stderr的信息混在了一起，人眼分辨出来肯定十分费力，所以使用标准输出重定向的时候，就可以分辨出来了：

    对于标准错误就只能打印在显示器上，这个点从另一方面也验证了1 2对应的显示器其实是同一个的结果。

    那么如果我想要将1 2的消息都重定向呢？我们就可以：

    这个指令稍微有点怪异，但是解释起来是很容易的。进程运行的时候，1重定向到了log.txt里面，2>&1的意思是将1的内容拷贝到2里面，包括文件指针。所以相当于让2的文件指针也指向了1所指向的文件。

    此时，完成了2的重定向。

    那么，同学们有没有用过，perror呢！！为什么报错的时候我们使用这个打印，而不是使用printf打印！！这里也算是一个call back了，因为perror本质是给2打印，printf是给1打印，虽然结果一样，但是本质不同！！

    这是对于stderr的理解。

    感谢阅读！

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