解决Windows C语言父子进程通信子进程输出不显示问题

2024-10-24 02:50:30

在 Windows 平台上使用 C 语言进行父子进程通信时，你可能会遇到子进程的输出无法显示在控制台上的问题。这通常是因为子进程的标准输出被重定向到了管道，而不是控制台。本文将探讨如何解决这个问题，使子进程的输出既能通过管道传递给父进程，又能同时显示在控制台上。

当我们使用管道进行父子进程通信时，通常会将子进程的标准输出重定向到管道的写入端。这样做的好处是父进程可以方便地读取子进程的输出信息。但是，这也意味着子进程的输出信息不会直接显示在控制台上，这在调试和监控程序时会带来不便。

为了解决这个问题，我们可以使用一种称为“管道复制”的技术。管道复制的基本思想是创建一个额外的管道，并将子进程的标准输出同时重定向到原始管道和复制管道。然后，父进程可以创建一个线程，专门负责从复制管道中读取数据并将其写入控制台。

下面是一个简单的示例代码，演示了如何使用管道复制技术来解决子进程输出无法显示在控制台上的问题：

父进程代码 (father.c)

#include <stdio.h>
#include <windows.h>

#define BUFSIZE 4096

DWORD WINAPI CopyPipeToConsole(LPVOID lpParam);

int main() {
    HANDLE hReadPipe1, hWritePipe1, hReadPipe2, hWritePipe2;
    SECURITY_ATTRIBUTES sa;
    STARTUPINFO si;
    PROCESS_INFORMATION pi;
    char buffer[BUFSIZE];
    DWORD bytesRead;
    HANDLE hThread;

    // 设置安全属性，允许子进程继承管道句柄
    sa.nLength = sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES);
    sa.bInheritHandle = TRUE;
    sa.lpSecurityDescriptor = NULL;

    // 创建管道1，用于父子进程通信
    if (!CreatePipe(&hReadPipe1, &hWritePipe1, &sa, 0)) {
        fprintf(stderr, "CreatePipe failed: %d\n", GetLastError());
        return 1;
    }

    // 创建管道2，用于将子进程输出复制到控制台
    if (!CreatePipe(&hReadPipe2, &hWritePipe2, &sa, 0)) {
        fprintf(stderr, "CreatePipe failed: %d\n", GetLastError());
        return 1;
    }

    // 设置子进程启动信息
    ZeroMemory(&si, sizeof(si));
    si.cb = sizeof(si);
    si.hStdError = hWritePipe2; // 将子进程标准错误重定向到管道2
    si.hStdOutput = hWritePipe2; // 将子进程标准输出重定向到管道2
    si.hStdInput = hReadPipe1; // 将子进程标准输入重定向到管道1
    si.dwFlags |= STARTF_USESTDHANDLES;

    // 创建子进程
    if (!CreateProcess(NULL,
        "child.exe", // 子进程程序名称
        NULL,
        NULL,
        TRUE,
        0,
        NULL,
        NULL,
        &si,
        &pi)) {
        fprintf(stderr, "CreateProcess failed: %d\n", GetLastError());
        return 1;
    }

    // 关闭父进程不需要的管道句柄
    CloseHandle(hWritePipe1);
    CloseHandle(hReadPipe2);

    // 创建线程将管道2的数据复制到控制台
    hThread = CreateThread(NULL, 0, CopyPipeToConsole, hWritePipe2, 0, NULL);
    if (hThread == NULL) {
        fprintf(stderr, "CreateThread failed: %d\n", GetLastError());
        return 1;
    }

    // 从管道1读取子进程的输出
    while (ReadFile(hReadPipe1, buffer, BUFSIZE, &bytesRead, NULL) && bytesRead != 0) {
        // 处理子进程的输出
        printf("Received from child: %s\n", buffer);
    }

    // 等待子进程结束
    WaitForSingleObject(pi.hProcess, INFINITE);

    // 关闭管道和进程句柄
    CloseHandle(hReadPipe1);
    CloseHandle(hWritePipe2);
    CloseHandle(pi.hProcess);
    CloseHandle(pi.hThread);
    CloseHandle(hThread);

    return 0;
}

// 将管道数据复制到控制台的线程函数
DWORD WINAPI CopyPipeToConsole(LPVOID lpParam) {
    HANDLE hPipe = (HANDLE)lpParam;
    char buffer[BUFSIZE];
    DWORD bytesRead;

    while (ReadFile(hPipe, buffer, BUFSIZE, &bytesRead, NULL) && bytesRead != 0) {
        WriteFile(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), buffer, bytesRead, NULL, NULL);
    }

    return 0;
}

子进程代码 (child.exe)

#include <stdio.h>

int main() {
    printf("Hello from child process!\n");
    fprintf(stderr, "This is an error message from child process.\n");
    return 0;
}

在这个例子中，父进程创建了两个管道：hReadPipe1/hWritePipe1 用于父子进程通信，hReadPipe2/hWritePipe2 用于将子进程输出复制到控制台。父进程将子进程的标准输出和标准错误都重定向到 hWritePipe2，并创建一个线程 CopyPipeToConsole 专门负责从 hWritePipe2 读取数据并将其写入控制台。这样，子进程的输出信息就会同时出现在控制台和父进程的读取管道中。