使用tee命令获取不到输出的解决方案

当我们想一边监控一个程序的输出，一边又想将输出记录到一个文件当中的时候，tee命令就是一个非常好的选择

./buffer_demo | tee a.txt

比如上面的命令，将buffer_demo程序的输出打印到屏幕上，同时写入a.txt文件

当buffer_demo持续输出比较多的文本的时候，上面的命令运行的没有什么问题。

但是如果buffer_demo使用的是printf这样的标准io库的函数，并且输出文本速度很慢的时候，我们可能半天也看不到屏幕上有输出。这是因为当你使用管道的时候，标准io库发现stdout是一个管道，于是会启用块缓冲，有时这个缓冲会达到8192字节。

比如buffer_demo程序

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>int main(void) {while (1) {printf("123\n");sleep(1);}return 0;
}

需要输出很久才能达到一块

当然在拥有源码的情况下我们可以加一个fflush来解决这个问题

比如这样

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>int main(void) {while (1) {printf("123\n");fflush(stdout);sleep(1);}return 0;
}

但是更多数的情况是我们没有源码

这时候我们可以使用expect自带的一个名为unbuffer的工具，像这样，就可以去掉缓存的影响

unbuffer ./buffer_demo | tee a.txt

unbuffer是靠伪终端来实现这个功能的

具体的思路是创建一个子进程将其连接到一个伪终端的slave上，在子进程中执行buffer_demo，这样buffer_demo会认为标准输出是终端而不是文件，此时标准io库的缓冲模式为行缓冲，就不会像块缓冲一样缓冲很多数据了。而unbuffer要保证每收到少量的数据就通过标准输出打印出来，这样tee程序就能够有持续的输入了。

linux 下可以将程序连接 libutil.so，就可以直接使用它提供的forkpty函数来简化fork和关联stdout stdin stderr到pts描述符的动作了

pid_t forkpty(int *amaster, char *name, const struct termios *termp, const struct winsize *winp);

仔细看函数原型，并没有返回slave的描述符，因为函数已经自动的将其dup到子进程的 stdout stdin stderr了。

下面我们模仿unbuffer实现一个简化版本

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pty.h>#define max(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))int written(int fd, char *write_buffer, int length) {int send_len = 0;while (send_len < length) {int write_size = write(fd, write_buffer + send_len, length - send_len);if (write_size <= 0) {break;}send_len += write_size;}return send_len;
}void bridge(int fd1, int fd2) {char buf[1024];fd_set fds;int fm = max(fd1, fd2) + 1;int l = 0;while (1) {FD_ZERO(&fds);FD_SET(fd1, &fds);FD_SET(fd2, &fds);select(fm, &fds, NULL, NULL, NULL);if (FD_ISSET(fd1, &fds)) {l = read(fd1, buf, sizeof(buf));if (l == 0) {break;}written(fd2, buf, l);}if (FD_ISSET(fd2, &fds)) {l = read(fd2, buf, sizeof(buf));if (l == 0) {break;}written(fd1, buf, l);}}
}int main(int argc, char *argv[]) {if (argc < 2) {printf("too few args\n");return -1;}int ptm;pid_t pid = forkpty(&ptm, NULL, NULL, NULL);if (pid == -1) {printf("fork error\n");return -1;}if (pid == 0) {if (execvp(argv[1], &argv[1]) < 0) {printf("exec failed.\n");return -1;}} else {bridge(1, ptm);}return 0;
}

程序非常简单，主要就三个步骤

1. forkpty 创建子进程，关联pts给子进程stdin stdout stderr, 获取到主设备的描述符ptm，通过读ptm，相当于读子进程的标准输出

2. 在子进程中exec要执行的二进制程序

3. 在主进程中将标准输出和ptmx做一个桥接，桥接使用select调用同时监听两个描述符，将一个描述符read出来的数据写入另一个

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