如何将数据写入标准输入以供等待标准输入输入的单独线程使用？

Question

我正在尝试在与主线程不同的线程中从 stdin 读取一些数据。主线程应该能够通过写入 stdin 来与这个等待线程通信，但是当我运行测试代码（包含在下面）时，除了打印消息（我的测试代码中的 'do_some_work' ）之外没有任何反应直接在终端上而不是从等待线程输出。

我尝试了 SO 上列出的几个解决方案，但没有成功。我的代码模仿了以下 SO 问题的解决方案之一，它本身工作得很好，但是当与我的 read_stdin_thread 结合使用时，它却没有。

Is it possible to write data into own stdin in Linux

#include <unistd.h>
#include <string>
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <thread>

bool terminate_read = true;

void readStdin() {

    static const int INPUT_BUF_SIZE = 1024;
    char buf[INPUT_BUF_SIZE];

    while (terminate_read) {
        fd_set readfds;
        struct timeval tv;
        int data;

        FD_ZERO(&readfds);
        FD_SET(STDIN_FILENO, &readfds);
        tv.tv_sec=2;
        tv.tv_usec=0;
        int ret = select(16, &readfds, 0, 0, &tv);
        if (ret == 0) {
            continue;
        } else if (ret == -1) {
            perror("select");
            continue;
        }
        data=FD_ISSET(STDIN_FILENO, &readfds);
        if (data>0) {
            int bytes = read(STDIN_FILENO,buf,INPUT_BUF_SIZE);
            if (bytes == -1) {
                perror("input poll: read");
                continue;
            }
            if (bytes) {
                std::cout << "Execute: " << buf << std::endl;
                if (strncmp(buf, "quit", 4)==0) {
                    std::cout << "quitting reading from stdin." << std::endl;
                    break;
                }
                else {
                    continue;
                }
            }
        }
    }
}

int main() {
    std::thread threadReadStdin([] () {
        readStdin();
    });

    usleep(1000000);
    std::stringstream msg;
    msg << "do_some_work" << std::endl;
    auto s = msg.str();
    write(STDIN_FILENO, s.c_str(), s.size());
    usleep(1000000);

    terminate_read = false;
    threadReadStdin.join();

    return 0;
}

说明如何写入 stdin 并由 threadReadStdin 读取的代码片段将非常有用。

在此先致谢！

编辑：

有一件事我在这里忘了提，readStdin() 中的代码是第三方代码，发生的任何类型的通信都必须遵守其条款。

此外，我可以很容易地将 std::cin 和 std::cout 重定向到 fstream 或 stringstream。问题是，当我写入重定向的 cin 缓冲区时，读取线程上什么也没有真正出现。

编辑2：

这是一个单进程应用程序，生成不是一个选项。

Answer 1

如果你想在同一个程序的不同线程之间使用管道进行通信，你不应该尝试使用stdin或stdout。相反，只需使用 pipe 函数来创建您自己的管道。我将逐步指导您完成此操作！

打开频道

让我们创建一个辅助函数来使用 pipe 打开频道。此函数通过引用获取两个整数 - 读取端和写入端。它尝试打开管道，如果不能，它会打印错误。

#include <unistd.h>
#include <cstdio>
#include <thread>
#include <string>

void open_channel(int& read_fd, int& write_fd) {
    int vals[2];
    int errc = pipe(vals); 
    if(errc) {
        fputs("Bad pipe", stderr); 
        read_fd = -1;
        write_fd = -1; 
    } else {
        read_fd = vals[0];
        write_fd = vals[1]; 
    }
}

正在写消息

接下来，我们定义一个函数来写入消息。该函数以 lambda 形式给出，因此我们可以将其直接传递给线程。

auto write_message = [](int write_fd, std::string message) {
    ssize_t amnt_written = write(write_fd, message.data(), message.size());
    if(amnt_written != message.size()) {
        fputs("Bad write", stderr); 
    }
    close(write_fd); 
};

正在阅读消息

我们还应该做一个阅读消息的功能。阅读消息将在不同的线程上完成。此 lambda 以某种类型读取 1000 字节的消息，并将其打印到标准输出。

auto read_message = [](int read_fd) {
    constexpr int buffer_size = 1000; 
    char buffer[buffer_size + 1]; 
    ssize_t amnt_read; 
    do {
        amnt_read = read(read_fd, &buffer[0], buffer_size);
        buffer[amnt_read] = 0; 
        fwrite(buffer, 1, amnt_read, stdout); 
    } while(amnt_read > 0); 
};

主要方法

终于可以写main方法了。它打开通道，在一个线程上写入消息，并在另一个线程上读取它。

int main() {
    int read_fd;
    int write_fd;
    open_channel(read_fd, write_fd); 

    std::thread write_thread(
        write_message, write_fd, "Hello, world!"); 
    std::thread read_thread(
        read_message, read_fd); 
    write_thread.join(); 
    read_thread.join(); 
}

Answer 2

在@Jorge Perez、@Remy Lebeau 和@Kamil Cuk 非常有建设性的回复的帮助下，我似乎偶然发现了答案。该解决方案建立在@Jorge Perez 非常有用的代码之上。为了简洁起见，我没有包括整个代码，但部分来自我发布的代码，很大一部分来自@Jorge Perez 的代码。

我所做的是采用他使用管道的方法，并使用 dup 将 STDIN_FILENO 替换为管道读取 fd。关注 link 真的很有帮助：

https://en.wikipedia.org/wiki/Dup_(system_call)

考虑到我在生产环境代码中的限制，我非常感谢您就这是否是 hack 或足够好提出意见 approach/solution。

int main() {
    int read_fd;
    int write_fd;

    open_channel(read_fd, write_fd); 

    close(STDIN_FILENO);
    if(dup(read_fd) == -1)
        return -1;

    std::thread write_thread(write_message, write_fd, "Whatsup?"); 
    std::thread threadReadStdin([] () {
        readStdin();
    });

    write_thread.join(); 
    threadReadStdin.join();

    return 0;
}

如何将数据写入标准输入以供等待标准输入输入的单独线程使用？

How to write data to stdin to be consumed by a separate thread waiting on input from stdin?

c++

stdin

io-redirection

posix-select

打开频道

正在写消息

正在阅读消息

主要方法