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標準出力というのはプログラム毎にあるのでしょうか?

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jimyo

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あるプログラム中でprintf("teratail\n");のように書いたとします。
このプログラムのコンパイル後のファイル名をprogramとし、そのプログラムがあるディレクトリまでcdコマンドで移動し、./programで実行しました。

このとき画面(ターミナル、端末、コマンドプロンプト)には「teratail」と表示されると思います。

次にこのプログラムをサービスやデーモンなどのように起動させておくとします。
このとき、端末を開いてる時にそのプログラムがprintfするタイミングになっても画面に文字列teratailが現れたりすることはありませんよね?

わたしの印象では直接実行、つまり./programのように端末から能動的に実行したもの以外printfなどの出力は見られないと思うのですが、プログラムが実行したprintf("teratail\n");の出力はどこにいくのでしょうか?

「標準入力・標準出力」などは1つだけしかないと思っていたのですが、プログラムごとに作られる(?)のでしょうか?

わかりにくい説明ですみません。
不明な点があったら指摘していただけるとありがたいです。

また、 もしこの出力を外部からキャッチする方法があるなら教えていただきたいです。

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回答 4

checkベストアンサー

+3

標準出力というのは、プロセスごとに存在します。
具体的に言うと、プロセスごとに存在するファイルディスクリプタの配列の添え字1のデータのことです。
各ファイルディスクリプタは、(1)なんらかのファイルに繋がっている(オープンされている)、(2)どこにも繋がっていない(クローズされている)のどちらかです。

ファイルディスクリプタは、プロセスが生成された時に、親プロセスからコピーされます。

端末のbashから起動したプロセスであれば、bashの標準入力(添え字0)、標準出力(添え字1)、標準エラー出力(添え字2)は、みんなその端末に繋がっており、特に指定していない限り、添え字3以降のファイルディスクリプタはクローズされた状態です。

bashからプログラム起動時に標準出力をリダイレクトした場合は、子プロセス生成後に標準出力をリダイレクト先に繋ぎ直した後で、プログラムに制御を移します。

もちろん、bash自体の標準出力がリダイレクトされている場合は、そのbashから起動されたプログラムもデフォルトでは親のbashと同じ所にリダイレクトされます。親のコピーなので。

デーモンの場合は、デーモンプログラムの初期化処理の中で標準入力等を/dev/nullに繋ぎ直すのが普通です。

ファイルディスクリプタは、プロセスの中のローカルなデータであり、外からコマンドでどうにかすることは出来ないので、他の方の回答にあるように、デバッガでそのプロセス自体を書き換えるしかないです。

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  • 2016/06/09 23:51

    標準入出力等はプロセス毎に存在するんですね。その仕組み、勉強になりました。

    キャンセル

+2

そういえばどうなんだ、と少々気になったので調べてみました。
Linux上でシェルが実行される仕組みを,体系的に理解しよう (bash 中級者への道)- 主に言語とシステム開発に関して
サービス(デーモン)の設定
Linuxでプロセスのデーモン化 - Qiita

tty(ターミナル/実端末)はプログラム実行時に作られるのではなく、
Linuxブート時に指定数のみ生成されます。
古いシステムでは、/etc/inittabの情報をもとに作られます。
pts(仮想端末)はxterm等が起動時に生成されます。

ーーー(下記は間違い。wakuwakuさん、otnさんの回答を要参照)ーーー
プロセスはどの端末から実行されたかという情報を持ちます。
標準入力・標準出力・標準エラー出力は、端末毎に存在します。
プロセスはその端末から入力・出力します。
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

デーモン化すると、端末は切り離されます。
ソースコードを見たわけではありませんが、切り離される際に恐らく/dev/nullにつなぎ替えているのではないでしょうか。

端末を任意の端末に繋ぎ直す事も可能です。
コンソールから切れたプロセスを標準出力につなげなおす - 絶品ゆどうふのタレ
既存プロセスの標準出力と標準エラーを奪う - Qiita
gdbのpオプションで、該当プロセスにアタッチして制御していますね。

ただ、デーモン化するとsyslog関数等によってsyslog等のログに出力する事が殆どかと思います。
syslogへ出力されたものを標準出力に出力する方法もあるかと思いますが、
そこまで調べきれてはいません。

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+2

「標準入力・標準出力」などは1つだけしかないと思っていたのですが、プログラムごとに作られる(?)のでしょうか?

はい。プログラムごとに作られます。

各プログラムは各々、標準出力を持っています。
デフォルトではディスプレイが出力先として「リダイレクト」されます。

たとえば

./program > log.txt


と実行すると、標準出力の出力内容をlog.txtへ出力することができます。
標準出力をlog.txtのファイルストリームへリダイレクトしたわけです。

「リダイレクト(リダイレクション)」や「パイプライン」なんかを調べてみると
理解が深まると思いますよ。

また、 もしこの出力を外部からキャッチする方法があるなら教えていただきたいです。

単純に結果を取得するなら

$output = shell_exec('./program');


でとれます。

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+1

デーモンの場合は、標準入出力はデーモンとして常駐する際に閉じてしまいますので、他プロセスへの影響はありません。

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