标准流 stdin 和 stdout 在哪里创建？

Question

在 ANSI C 中，我们说输入由 (s/v/f)scanf 获取并存储在 stdin 中，在谈论输出时我们说 stdout 。不过我想知道它们在 Linux (Unix) 中的位置。它们驻留在特定文件夹下吗？或者它们（stdin/stdout）是任意的（也就是说，不存在这样的东西）？

Answer 1

它们是操作系统为您的进程创建的流。没有与它们关联的命名文件对象，因此它们在文件系统中没有表示，尽管正如 unwind 指出的那样，如果您的 UNIX 变体支持这样的东西，则可以通过伪文件系统访问它们。

Answer 2

stdin 是一个 FILE *，引用与文件描述符 0 绑定的 stdio（标准 io）结构。文件描述符是类 Unix 系统（例如 Linux）用来与应用程序讨论特定的类似文件的事物的东西。 （实际上，我很确定 Windows 也能做到这一点）。

文件描述符 0 可以引用任何类型的文件，但为了有意义，它必须是可以调用 read 的文件描述符（它必须是常规文件、steam 套接字或打开用于读取的字符设备或管道的读取端，而不是目录文件、数据报套接字或块设备）。

类 Unix 系统中的进程从类 Unix 系统中的父进程继承其打开的文件描述符。因此，要运行一个将标准输入设置为父级标准输入之外的内容的程序，您可以执行以下操作：

 int new_stdin = open("new_stdin_file, O_RDONLY);
 pid_t fk = fork();
 if (!fk) { // in the child
     dup2(new_stdin, 0);
     close(new_stdin);
     execl("program_name", "program_name", NULL);
     _exit(127); // should not have gotten here, and calling exit (without _ ) can have
                 // side effects because it runs atexit registered functions, and we
                 // don't want that here
 } else if (fk < 0) {
      // in parent with error from fork
 } else {
     // in parent with no error so fk = pid of child
 }
 close(new_stdin); // we don't need this anymore

dup2 将第一个文件描述符参数复制为第二个文件描述符参数（如果它为当前进程打开，则在执行此操作之前关闭第二个文件描述符参数） ）。

fork 创建当前进程的副本。 execl 是 exec 系列函数之一，它使用 execve 系统调用将当前程序替换为另一个程序。 fork 和 exec 的组合是程序通常的运行方式（即使隐藏在其他函数中）。

在上面的示例中，我们可以运行新程序，并将 stdin 设置为管道、tty（串行端口/TeleTYpe）或其他几个东西的读取端。其中一些在文件系统中具有名称，而另一些则没有（例如某些管道和套接字，尽管有些在文件系统中确实有名称）。

Linux 使 /proc/self/fd/0 成为当前进程中以 0 打开的文件的符号链接。 /proc/%i/fd/0, pid 将使用 printf 表示任意 pid（进程 ID）到同一事物的符号链接代码>语法。这些符号链接通常可用于在文件系统中查找真实文件（使用 readlink 系统调用），但如果文件实际上不存在于文件系统中，则链接数据（通常是文件名）只是一个字符串这告诉了一些关于该文件的信息。

我应该在这里指出，stdin (fd 0) 引用的文件，即使它位于文件系统中，也可能不只有一个名称。它可能有多个硬链接，因此它也有多个名称——每一个名称都与任何其他硬链接一样多。此外，如果自打开以来它的所有硬链接都已取消链接，则它可能根本没有名称，尽管它的数据仍然存在于磁盘上，直到它的所有打开的文件描述符都被关闭。

如果您实际上不需要知道它在文件系统中的位置，而只是想要一些有关它的数据，您可以使用 fstat 系统调用。这类似于 stat 系统调用和命令行实用程序，但已打开的文件除外。

我在这里所说的关于 stdin (fd 0) 的所有内容都应该适用于 stdout (fd 1) 和 stderr (fd 2)，只不过它们都是可写的而不是可读的。

键入：在手册页中查找它们

man fork

如果您想了解有关我提到的任何函数的更多信息，请务必通过在命令行上 。我提到的大多数函数都在手册页的第 2 部分中，但一两个可能在第 1 部分中，因此 man 2 fork 也可以工作，并且当命令行工具具有相同的功能时可能会很有用名称作为函数。

Answer 3

在 Linux 中，您通常可以通过 /proc 文件系统找到 stdin在 /proc/self/fd/0 中，标准输出为 /proc/self/fd/1。

Answer 4

stdin 是标准输入 - 例如键盘输入。
stdout 是标准输出 - 例如，监视器。

如需了解更多信息，请阅读此。

Answer 5

如果运行：

./myprog < /etc/passwd

则 stdin 在文件系统中以 /etc/passwd 形式存在。如果您只是

./myprog

在终端上交互运行，那么 stdin 就存在于文件系统中，无论您的终端设备是什么（可能是 /dev/pts/5 或其他设备）。

如果您运行，

cat /etc/passwd | ./myprog

则 stdin 是一个匿名管道，并且在文件系统中没有实例化，但 Linux 允许您通过 /proc/12345/fd/0 获取它，其中 < code>12345 是 myprog 的 pid。