我怎样才能实现“tee”？用C语言编程？

Question

我正在寻找一种用 C 语言以编程方式（即不使用命令行重定向）实现“tee”功能的方法，以便我的标准输出同时转到标准输出和日志文件。这需要适用于我的代码和输出到标准输出的所有链接库。有办法做到这一点吗？

Answer 1

您可以popen() tee 程序。

或者您可以通过像这样的子进程fork()和管道stdout（改编自我编写的真实程序，所以它有效！）：

void tee(const char* fname) {
    int pipe_fd[2];
    check(pipe(pipe_fd));
    const pid_t pid = fork();
    check(pid);
    if(!pid) { // our log child
        close(pipe_fd[1]); // Close unused write end
        FILE* logFile = fname? fopen(fname,"a"): NULL;
        if(fname && !logFile)
            fprintf(stderr,"cannot open log file \"%s\": %d (%s)\n",fname,errno,strerror(errno));
        char ch;
        while(read(pipe_fd[0],&ch,1) > 0) {
            //### any timestamp logic or whatever here
            putchar(ch);
            if(logFile)
                fputc(ch,logFile);
            if('\n'==ch) {
                fflush(stdout);
                if(logFile)
                    fflush(logFile);
            }
        }
        putchar('\n');
        close(pipe_fd[0]);
        if(logFile)
            fclose(logFile);
        exit(EXIT_SUCCESS);
    } else {
        close(pipe_fd[0]); // Close unused read end
        // redirect stdout and stderr
        dup2(pipe_fd[1],STDOUT_FILENO);  
        dup2(pipe_fd[1],STDERR_FILENO);  
        close(pipe_fd[1]);  
    }
}

Answer 2

“popen() tee”的答案是正确的。下面是一个完全执行此操作的示例程序：

#include "stdio.h"
#include "unistd.h"

int main (int argc, const char * argv[])
{
    printf("pre-tee\n");

    if(dup2(fileno(popen("tee out.txt", "w")), STDOUT_FILENO) < 0) {
        fprintf(stderr, "couldn't redirect output\n");
        return 1;
    }

    printf("post-tee\n");

    return 0;
}

说明：

popen() 返回一个 FILE*，但 dup2() 需要一个文件描述符 ( fd)，因此 fileno() 将 FILE* 转换为 fd。然后 dup2(..., STDOUT_FILENO) 表示将 stdout 替换为 popen() 中的 fd。

这意味着，您生成一个子进程 (popen)，将其所有输入复制到 stdout 和一个文件，然后将 stdout 移植到该进程。

Answer 3

您可以使用 pipe(2) 和 dup2(2) 将标准输出连接到您可以读取的文件描述符。然后，您可以有一个单独的线程监视该文件描述符，将其获取的所有内容写入日志文件和原始标准输出（在连接管道之前通过 dup2 保存到另一个文件描述符）。但你需要一个后台线程。

实际上，我认为 vatine 建议的 popen tee 方法可能更简单、更安全（只要您不需要对日志文件执行任何额外操作，例如时间戳或编码等）。

Answer 4

您可以将 forkpty() 与 exec() 结合使用，通过其参数来执行受监控的程序。 forkpty() 返回一个文件描述符，该描述符被重定向到程序 stdin 和 stdout。写入文件描述符的任何内容都是程序的输入。程序写入的任何内容都可以从文件描述符中读取。

第二部分是循环读取程序的输出并将其写入文件并将其打印到标准输出。

例子：

pid = forkpty(&fd, NULL, NULL, NULL);
if (pid<0)
    return -1;

if (!pid) /* Child */
{
execl("/bin/ping", "/bin/ping", "-c", "1", "-W", "1", "192.168.3.19", NULL);
}

/* Parent */
waitpid(pid, &status, 0);
return WEXITSTATUS(status);

Answer 5

在 C 中没有简单的方法可以做到这一点。我怀疑最简单的方法是调用 popen(3)，以 tee 作为命令，以所需的日志文件作为参数，然后 dup2(2) 新打开的文件描述符FILE* 到 fd 1 上。

但这看起来有点难看，我必须说我还没有尝试过这个。