使用ProcessBuilder使用交互式IO运行java C程序

2 周，4 日 Questions & Answers 320

<>我开发了一个ID/C++软件，使用^ {CD1>}（虽然有很多可用的，但我想要我自己的），可以编译和执行C或C++程序。因此，我尝试了一个简单的程序，使用Process和ProcessBuilder.在java中编译和执行C程序

下面是我的简单java程序，它编译并执行C程序：

public class RunProgram {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        new ProcessBuilder("gcc", "-o", "first", "first.c").start().waitFor(); //To Compile the source file using gcc and wait for compilation


/*
    Although I've to handle error-stream but 
for now, my assumption is that there is no error 
in program.
*/


        ProcessBuilder run = new ProcessBuilder("./first");

        execute.redirectErrorStream(true);

        Process runProcess = run.start();

        StreamReader sr = new StreamReader(runProcess.getInputStream());

        new Thread(sr).start(); //A new thread to handle output of program . 

    //rest of coding to provide input using OutputStream of 'runProcess' and to close the stream.

    }
}

class StreamReader implements Runnable {

    private InputStream reader;

   public StreamReader(InputStream inStream) {
      reader = inStream;

   }

   @Override
   public void run() {

      byte[] buf = new byte[1024];

        int size = 0;
        try {

            while ((size = reader.read(buf)) != -1) {

                System.out.println(new String(buf));
            }
            reader.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
   }
}

这是我的first.c程序

#include<stdio.h>

int main() {
    int a;
    int k;

    printf("input a: ");

    scanf("%d", &a);
    for(k = 0; k < a; k++)
        printf("k = %d\n", k);
    return 0;
}

我想创建交互式IO控制台，就像大多数IDE或命令终端（Linux基本操作系统中的终端和基于Windows的操作系统中的命令提示符）一样。对于上面的例子：首先，它应该打印“Input a: “，然后等待提供输入，然后是程序的其余部分但它不会像我想的那样工作，因为它不会打印在scanf之前出现的printf语句的结果，直到我可能使用OutputStream提供输入

我在谷歌上搜索我的问题，访问了许多链接，但没有找到解决方案。同时，我发现了this链接，它建议在每个printf语句之后附加fflush，或者使用setbuf或setvbuf方法（从一些其他子链接）清除缓冲区。但是一个新手（即将学习C）可能不知道fflush或这些函数，他/她永远不会使用它，因为它在其他IDE中不需要，甚至在终端上也不需要。 如何解决此问题并为我的IDE构建集成控制台

以下是我想要的东西的一瞥：

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共 (2) 个答案

# 1 楼答案
从上面的评论中可以看出，在这里添加一点关于I/O流缓冲工作原理的解释是有意义的

当调用printf(3)之类的函数时，在幕后发生的事情是，数据被写入缓冲区，直到缓冲区填满或发生某种触发。然后将缓冲区的内容从缓冲区复制到实际输出设备/另一个输出缓冲区。。。触发器通常遇到行结束（\n在Linux/Unix下）。因此，这种缓冲的粗略版本是：
```
struct buffered_file_t {

    char* buffer;
    size_t capacity;
    size_t current_char;
    FILE* file;

};

void flush_buffered(struct buffered_file_t* file) {

    assert(0 != file);
    assert(0 != file->buffer);

    fwrite(file->buffer, file->current_char, 1, file->file);
    file->current_char = 0;

}


void print(struct buffered_file_t* file, const char* str) {

    assert(0 != file);
    assert(0 != file->buffer);
    assert(0 != str);

    for(size_t i = 0;  0 != str[i]; ++i) {

        if(file->current_char >= file->capacity - 1) flush_buffered(file);
        file->buffer[file->current_char++] = str[i];
        if('\n' == str[i]) flush_buffered(file);

    }

}
```
现在，如果调用print像
```
const size_t BUFSIZE = 100;

struct buffered_file_t stdout_buffered = {
    .buffer = calloc(1, BUFSIZE),
    .capacity = BUFSIZE,
    .current_char = 0,
    .file= stdout,
};

print(&stdout_buffered, "Naglfar\n");
print(&stdout_buffered, "Surthur");
```
你永远不会看到Surthur出现在stdout上。为了将它从缓冲区写入stdout，您必须
- 显式调用flush_buffered
- 通过减少缓冲区大小（buffered_file.capacity = 1在上面的示例中）禁用缓冲
在您的情况下，您不能显式地调用fflush(3)（这就是您所说的需求）。因此，剩下的唯一方法就是禁用缓冲

如何做到这一点取决于操作系统，IMHO。对于Linux，请查看Coreutils包中的stdbuf(1)，了解如何为某些外部进程流禁用缓冲
# 2 楼答案
在GNU/Linux下，要关闭标准I/O流的缓冲，可以使用^{}如下所示：
```
 ....
 ProcessBuilder run = new ProcessBuilder("stdbuf", "-o0", "./first");
 ....
```
如果要关闭stderr和stdin的缓冲，请添加-e0和-i0选项

当然，如果您不必依赖外部工具，而是可以在您自己的代码中关闭缓冲，那就更好了-最简单的事情是看一下stdbuf的源代码，但我想最终您将不得不使用JNI，然后，我想，我只会坚持stdbuf

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使用ProcessBuilder使用交互式IO运行java C程序

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