java - 使用 ProcessBuilder 通过交互式 IO 运行 C 程序

Question

我正在使用 java 为 C/C++ 开发一种 IDE 类型的软件(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。所以我尝试了一个简单的程序来编译和执行java中的C程序，使用 Process和ProcessBuilder.

这是我的简单 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 或命令终端一样(Linux 操作系统中的终端和 Windows 操作系统中的命令提示符)。对于上面的例子:首先，它应该打印 “Input a: “然后等待提供输入，然后等待程序的其余部分。但是它不会像我想象的那样工作，因为它不会打印 printf 的结果声明出现在scanf之前直到我可能使用 OutputStream 提供输入.

我用谷歌搜索了我的问题并访问了许多链接，但没有得到解决方案。与此同时，我发现this建议附加 fflush 的链接每次printf之后声明或使用setbuf或setvbuf方法(来自其他一些子链接)清除缓冲区。但是一个新人(即将学习 C 语言)可能不知道 fflush或者这些功能，他/她永远不会使用它，因为它不需要在其他 IDE 中，甚至不需要在终端上。如何解决这个问题并为我的 IDE 构建集成控制台

这是我想要的一瞥:

Answer 1

根据上面的评论，我认为添加一点关于 I/O 流缓冲如何工作的解释在这里是有意义的。

当调用printf(3)等时，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些触发。然后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...触发器通常遇到行尾(Linux/Unix 下的 \n)。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，如果您像

那样调用 print

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");

您永远不会在stdout 上看到Surthur 出现。为了将其从缓冲区写入 stdout，您必须

• 显式调用flush_buffered
• 通过减小缓冲区大小来禁用缓冲(上例中的buffered_file.capacity = 1)

在您的情况下，您无法显式调用 fflush(3) (这就是您所说的要求)。因此剩下的唯一方法就是禁用缓冲。

恕我直言，如何做到这一点取决于操作系统。对于 Linux，请查看 Coreutils 包中的 stdbuf(1)，了解如何禁用某些外部进程流的缓冲。