ОБЗОР

#include <stdio.h>
extern FILE *stdin;
extern FILE *stdout;
extern FILE *stderr;

ОПИСАНИЕ

В обычном состоянии каждая программа UNIX после запуска имеет при открытых потока, один для ввода данных, один для вывода и один для печати диагностических сообщений или ошибок. Обычно, они присоединены к терминалу пользователя (смотрите tty(4)), но также они могут ссылаться на файлы или другие устройства, в зависимости от того, как это настроил родительский процесс (также смотрите раздел «Перенаправление (redirection)» в sh(1)).

Входной поток называют «стандартным вводом»; выходной поток называют «стандартным выводом»; поток ошибок называют «стандартным потоком ошибок». Эти термины в сокращённой форме (символы stdin, stdout и stderr) используются для обращения к соответствующим файлам.

Каждый из этих символов является макросом stdio(3) с типом указателя на FILE и может быть использован в функциях вроде fprintf(3) или fread(3).

Так как FILE — буферная обёртка вокруг файловых дескрипторов UNIX, файлы, на которые она ссылается, могут быть доступны через обычный низкоуровневый файловый интерфейс UNIX, то есть через функции read(2) и lseek(2).

При запуске программы с потоками stdin, stdout и stderr связываются целочисленные файловые дескрипторы 0, 1 и 2, соответственно. Для этих значений в <unistd.h> определены препроцессорные символы STDIN_FILENO, STDOUT_FILENO и STDERR_FILENO (с помощью freopen(3) у любого из этих потоков можно изменить номер файлового дескриптора, связанного с потоком).

Заметим, что одновременное использование FILE и низкоуровневых файловых дескрипторов может привести к непредсказуемым результатам и этого нужно избегать (для мазохистов: в POSIX.1, раздел 8.2.3, подробно описано как должно работать такое взаимодействие). Общее правило: файловые дескрипторы обрабатываются в ядре, а stdio всего лишь библиотека. Это означает, что, например, после exec(3) потомок наследует все открытые файловые дескрипторы, но все старые потоки становятся недоступными.

Так как символы stdin, stdout и stderr определены как макросы, присвоение им значения непереносимо. Стандартные потоки можно связать с различными файлами с помощью библиотечной функции freopen(3), специально созданной для переназначения stdin, stdout и stderr. Стандартные потоки закрываются вызовом exit(3) и при нормально завершении программы.

СООТВЕТСТВИЕ СТАНДАРТАМ

Макросы stdin, stdout и stderr соответствуют C89 и этот стандарт также оговаривает, что три этих потока должны открываться при запуске программы.

ЗАМЕЧАНИЯ

Поток stderr является небуферизованным. Поток stdout буферизируется построчно, если подключён к терминалу. Часть строки не появляется до тех пор, пока не будет вызвана функция fflush(3) или exit(3), или не появится символ новой строки. Это может приводить к неожиданным результатам, особенно при выводе диагностических сообщений. Режим буферизации стандартных потоков (или любого другого потока) модно изменить с помощью вызова setbuf(3) или setvbuf(3). Заметим, что в случае когда stdin связан с терминалом, также может быть буферизация ввода в драйвере терминала, никак не связанная с буферизацией stdio (более того, обычный терминальный ввод буферизируется построчно в ядре). Работу ядра по обработке ввода можно изменить с помощью вызова tcsetattr(3) и подобным; также смотрите stty(1) и termios(3).