C++ Windows Redirect

Umleiten von `stderr` in C++ unter Windows: Ein umfassender Leitfaden

Bei der Entwicklung von C++-Anwendungen, insbesondere solchen, die von BSD Unix portiert wurden, stehen Entwickler häufig vor der Herausforderung, die Standardfehlerausgabe (stderr) umzuleiten. Dies ist besonders wichtig, um Fehler effektiv zu protokollieren, ohne den bestehenden Code zu stark zu verändern. Während Unix-Systeme einige integrierte Funktionen zur Handhabung dieses Problems bieten, erfordert Windows einen anderen Ansatz.

In diesem Beitrag werden wir untersuchen, wie man stderr in einer Windows C++-Anwendung umleitet, indem wir Techniken anwenden, die von vertrauten Konzepten aus Unix inspiriert sind.

Das Problem verstehen

Die ursprüngliche Herausforderung ergibt sich aus der Notwendigkeit, stderr, das typischerweise zur Meldung von Fehlern verwendet wird, an einen alternativen Protokollierungsmechanismus innerhalb desselben Prozesses umzuleiten. Der Entwickler hat erfolgreich eine Methode mit einem socketpair und einem Thread in Unix verwendet, aber Windows stellt einzigartige Herausforderungen, insbesondere weil Sockets und Dateihandles auf diesen Plattformen unterschiedlich behandelt werden.

Wichtige Punkte zu beachten:

Vorhandener Code: Die Lösung sollte sich in den vorhandenen Code integrieren, ohne wesentliche Änderungen vorzunehmen.
Echtzeitüberwachung: Der Entwickler muss die Ausgabe von stderr überwachen und verarbeiten.
Kompatibilität: Jede Lösung muss innerhalb der Einschränkungen der Windows-Umgebung funktionieren.

Die Lösung: Verwendung von Win32-Pipes zur Umleitung von `stderr`

Um das Ziel der Umleitung von stderr zu erreichen, können Sie Win32-Pipes verwenden. Diese ermöglichen die Kommunikation zwischen Threads innerhalb desselben Prozesses und erzielen ähnliche Ergebnisse wie die Socket-Implementierung, die in Unix verwendet wird.

Schritt 1: Erstellen Sie eine Pipe

Zunächst müssen Sie eine Pipe erstellen, um die stderr-Ausgabe zu erfassen. Dies kann mit der Funktion CreatePipe erfolgen.

HANDLE hReadPipe, hWritePipe;
SECURITY_ATTRIBUTES sa;
sa.nLength = sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES);
sa.bInheritHandle = TRUE;
sa.lpSecurityDescriptor = NULL;

if (!CreatePipe(&hReadPipe, &hWritePipe, &sa, 0)) {
    // Fehler behandeln
}

Schritt 2: Umleiten von `stderr`

Um stderr umzuleiten, verwenden Sie _open_osfhandle, um das Schreibhandle der Pipe mit dem stderr-Stream zu verknüpfen.

HANDLE hStdError = (HANDLE)_get_osfhandle(fileno(stderr));
SetHandleInformation(hStdError, HANDLE_FLAG_INHERIT, HANDLE_FLAG_INHERIT);

Schritt 3: Implementierung eines Verbraucher-Threads

Implementieren Sie einen Thread, der kontinuierlich vom Leseende der Pipe liest. Dieser Thread verarbeitet die Ausgabe genau wie Sie es in Unix tun würden.

DWORD WINAPI ReadFromPipe(LPVOID lpParam) {
    char buffer[256];
    DWORD bytesRead;

    while (true) {
        if (ReadFile(hReadPipe, buffer, sizeof(buffer) - 1, &bytesRead, NULL)) {
            buffer[bytesRead] = '\0'; // Null-Terminierung
            // Verarbeiten Sie die Ausgabe (z.B. in ein Protokoll schreiben)
        }
    }

    return 0;
}

Schritt 4: Endgültige Implementierung

Kombinieren Sie alle oben genannten Schritte in eine zusammenhängende Funktion, die die Pipes einrichtet, stderr umleitet und den Verbraucher-Thread startet.

void SetupErrorLogging() {
    CreatePipe(&hReadPipe, &hWritePipe, &sa, 0);
    _set_error_mode(_OUT_TO_STDERR);

    _open_osfhandle((long)hWritePipe, _O_TEXT);
    DWORD threadId;
    CreateThread(NULL, 0, ReadFromPipe, NULL, 0, &threadId);
}

Fazit

Die Umleitung von stderr in einer Windows C++-Anwendung ist mit den richtigen Techniken erreichbar. Durch die Nutzung von Win32-Pipes und Threads können Sie Fehlernachrichten nahtlos erfassen und sie innerhalb Ihrer Anwendung angemessen verwalten.

Indem Sie die in diesem Leitfaden detailliert beschriebenen Schritte befolgen, können Sie die Umleitung von stderr effektiv in Ihren vorhandenen Code integrieren, ohne umfangreiche Änderungen vorzunehmen, und damit ein effizientes Fehlermanagement ermöglichen.

Wichtige Erkenntnisse

Verwenden Sie Win32-Pipes zur Umleitung von stderr.
Implementieren Sie einen Thread, um die Ausgabe effizient zu überwachen und zu verarbeiten.
Stellen Sie die Kompatibilität mit bestehendem Code für eine problemlose Integration sicher.

Mit dieser Methode können Sie die Robustheit Ihrer Windows-Anwendungen verbessern und sicherstellen, dass die Fehlermeldung ebenso effektiv und wartbar ist wie in Unix-Systemen.

Umleiten von stderr in C++ unter Windows: Ein umfassender Leitfaden