Linux 输出重定向 “＞”“＞＞”“freopen”

Posted 2023-03-04 cpp_learners

有时候，我们编码时会使用printf或fprintf去打印输出调试信息或者报错信息，但正常这样去打印，只会显示在终端，如果终端关闭了，或者系统宕机了等，这些输出信息就没有了，为了将这些重要的信息保存下来，可以输出重定向到文件，将这些信息直接输出到文件中保存着。

---

Linux的本质就是一切皆文件，输入输出设备也是以文件形式存在和管理的。

任何一个程序在Linux中运行，Linux系统都会为其创建3个已经打开的stream，分别用来输入(0:stdin)，输出(1:stdout)，打印诊断和错误信息(2:stderr)。通常他们会被连接到用户终端。这3个句柄的类型为指向FILE的指针。可以被fprintf、fread等函数使用，他们在程序开始启动后，stdin, stdout, and stderr 的文件描述符是 0, 1和2，其它的文件描述符则排在其后。

注意：stderr是不缓存的，stdout则是有缓存。

意思是：有缓存功能的，直到遇到回车'\\n'才会进行打印输出，否则一直留在缓冲区里；而没有缓存功能的没有任何限制，直接打印输出。例：

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


int main(int argc, char **argv) 
    
    for (int i = 0; i < 5; i++) 
        //fprintf(stdout, "This is stdout[%d]\\n", i);
		fprintf(stdout, "This is stdout[%d]", i);
        sleep(1);
    

    fprintf(stdout, "\\n");

    for (int i = 0; i < 5; i++) 
        fprintf(stderr, "This is stderr[%d]", i);
        sleep(1);
    

    fprintf(stderr, "\\n");
    sleep(5);

    return 0;

 可以看出，第一个for循环中输出的语句是一起输出的，它是遇到fprintf(stdout, "\\n");这行代码输出的回车后一起输出的。由此可以证明，stdout真的是带有缓存的，直到遇到回车后会输出。stderr却不受影响，正常输出。

 如果需要使stdout正常输出，则加上"\\n"即可！如上面注释的代码！

思考：很多时候我们会用printf打印信息来调试程序，但是如果终端关掉了，那怎么显示printf的调试信息呢？

---

重定向

1. >

        运行程序时，加上 "> 文件名"，即可将代码中标准输出(stdout)的字符串输出到指定文件中。值得注意的是，标准出错(stderr)无法使用此种方式输出到文件。例：

        

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


int main(int argc, char **argv) 
    
    printf("输出重定向：printf...\\n");
    fprintf(stdout, "输出重定向：fprintf(stdout)...\\n");
    fprintf(stderr, "输出重定向：fprintf(stderr)...\\n");
    perror("输出重定向：perror...\\n");

    return 0;

正常运行：   

（最后输出的“：Success”是perror输出的，因为errno全局变量没有存储报错标志，所以输出Success）

输出重定向到文件：

 可以看出，标准输出的已经输出到文件中了。

那么标准出错又该如何输出到文件呢？在运行尾部继续输入“2>&1”即可。

例如：./redirector > test.log 2>&1 

 全都输出到文件中了；但是，它是先输出标准出错，然后再输出标准输出，为什么呢？我觉得应该是缓存所导致的！

另外，使用“>”重定向到文件，会覆盖掉之前的信息，那么如何追加呢？

2. >>

        使用“>>”即可达到追加效果。     ./redirector >> test.log 2>&1   

3. freopen        

FILE *freopen(const char *path, const char *mode, FILE *stream);

path：文件名

mode：

mode	描述
r	读方式打开文件，该文件必须存在。
r+	读写方式打开文件，该文件必须存在。
w	写方式打开文件，文件不存在则创建，存在则覆盖。
w+	读写方式打开文件，文件不存在则创建，存在则覆盖。
a	追加方式打开文件，尾部追加，文件不存在则创建。
a+	追加方式打开文件，尾部追加，且可以读取。

stream：取值 stdout 或 stderr.

例：

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


int main(int argc, char **argv) 
    
    FILE *out = freopen("test1.log", "a", stdout);
    //FILE *out = freopen("test1.log", "a", stderr);
    
    printf("输出重定向：printf...\\n");
    fprintf(stdout, "输出重定向：fprintf(stdout)...\\n");
    fprintf(stderr, "输出重定向：fprintf(stderr)...\\n");
    perror("输出重定向：perror...\\n");

    fclose(stdout);
    //fclose(stderr);

    return 0;

 使用stdout打开的文件，就只会将标志输出写入文件；使用stderr就会将标志出错写入文件！

当然我们一定要明白，printf输出到文件，这会引起IO中断，因此执行printf比一般的指令的效率要低很多。

---

总结：

        平常时我们调试代码或一些小例子代码，可以使用重定向；但对于大型项目，推荐还是使用工程级的日志，例如log4或plog等。