Windows下实现控制台程序输出重定向到其他进程(iperf为例)
内容导读
互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了Windows下实现控制台程序输出重定向到其他进程(iperf为例)，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含10767字，纯文字阅读大概需要16分钟。
内容图文
本篇文章主要介绍windows下如何将一个应用程序的输出重定向到另一个进程中，主要原理是通过匿名管道实现进程信息的重定向。
工作中有时会遇到这样一个场景，应用程序A.exe需要调用应用程序B.exe进行一些辅助性操作，同时，A还需要获取B执行后的输出结果，以便于在A中根据B的输出结果进行相关的操作。本文主要解决的就是上述问题。以iperf为例，iperf是一个网络吞吐量测试工具，它可以测试当前的网络状况。本文使用一个控制台程序（A.exe）调用iperf.exe（B.exe）进行网络性能测试，然后将iperf.exe的输出信息重定位到A的控制台窗口进行输出。
系统环境：Win10_x64、VS2017
内容安排：
一、下载iperf；
二、代码实现。
一、下载iperf
1.iperf下载地址：Iperf for Windows
下载iperf后将解压得到的iperf3.exe、cygwin1.dll放入对应项目目录下供应用程序A调用。
注：简单起见，建议重定向你自己的exe文件而不是iperf，这只需要修改main函数中的命令行即可。
二、代码实现
代码利用匿名管道实现输出重定向，其中对重定向部分的代码进行了封装，便于调用。下面给出具体实现：
1.封装类cmdhandler.h实现：
#ifndef __CMD_HANDLER_H__
#define __CMD_HANDLER_H__
#include <Windows.h>
#include <string>
/* buffer的最大长度 */
#define PIPE_BUFFER_SIZE 4096
#define PORT 12306
/* 命令参数 */
typedef struct _CHCmdParam CHCmdParam;
struct _CHCmdParam
{
/* 初始化为 sizeof(CommandParam) */
int iSize;
/* 外部命令，不需要用则设置为-1, 提供给外部使用
*/
int iCommand;
/* 超时时间，单位秒 */
long long iTimeOut;
/* 命令行要执行的命令 */
char* szCommand;
/* 用户数据 */
void* pUserData;
/* 命令执行后的回调 */
void(*OnCmdEvent)(const CHCmdParam* pParam, HRESULT hResultCode, char* szResult);
};
class CCmdHandler
{
private:
BOOL m_bInit;
DWORD m_port;
STARTUPINFO m_startupInfo;
PROCESS_INFORMATION m_processInfo;
SECURITY_ATTRIBUTES m_saOutPipe;
DWORD m_dwErrorCode;
HANDLE m_hPipeRead;
HANDLE m_hPipeWrite;
CHCmdParam m_CommandParam;
TCHAR m_szReadBuffer[PIPE_BUFFER_SIZE];
TCHAR m_szWriteBuffer[PIPE_BUFFER_SIZE];
char m_szPipeOut[PIPE_BUFFER_SIZE];
HRESULT ExecuteCmdWait();
public:
CCmdHandler();
~CCmdHandler();
/*
* 客户端初始化接口，调用其余接口之前调用
* 成功返回S_OK
*/
HRESULT Cli_Initalize();
/*
* 服务器初始化接口，调用其余接口之前调用
* 成功返回S_OK
*/
HRESULT Ser_Initalize(DWORD port = PORT);
/*
* 结束接口
*/
HRESULT Finish();
/*
* 执行命令接口，接口调用成功返回S_OK
* param[in] pCommmandParam: 指向一个CHCmdParam命令参数结构的指针
*/
HRESULT HandleCommand(CHCmdParam* pCommmandParam);
/*
* 返回错误码，便于差距接口调用失败后产生什么错误
*/
DWORD GetErrorCode() { return m_dwErrorCode; }
};
#endif // !__CMD_HANDLER_H__
2.封装类cmdhandler.cpp实现：
#include "cmdhandler.h"
#include <tchar.h>
#include <string>
#ifdef WIN32
#include <Tlhelp32.h>
#endif
#include <algorithm>
#define EXCEPTIION_STATE_CHECK \
if (!m_bInit) return E_NOTIMPL
CCmdHandler::CCmdHandler()
: m_bInit(FALSE)
, m_dwErrorCode(0)
, m_hPipeRead(NULL)
, m_hPipeWrite(NULL)
, m_port(PORT)
{
ZeroMemory(m_szReadBuffer, sizeof(m_szReadBuffer));
ZeroMemory(m_szWriteBuffer, sizeof(m_szWriteBuffer));
ZeroMemory(&m_CommandParam, sizeof(m_CommandParam));
}
CCmdHandler::~CCmdHandler()
{
}
HRESULT CCmdHandler::Cli_Initalize()
{
// 初始化，创建匿名管道
if (m_bInit) return S_OK;
m_bInit = TRUE;
ZeroMemory(m_szReadBuffer, sizeof(m_szReadBuffer));
ZeroMemory(&m_saOutPipe, sizeof(m_saOutPipe));
m_saOutPipe.nLength = sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES);
m_saOutPipe.lpSecurityDescriptor = NULL;
m_saOutPipe.bInheritHandle = TRUE;
ZeroMemory(&m_startupInfo, sizeof(STARTUPINFO));
ZeroMemory(&m_processInfo, sizeof(PROCESS_INFORMATION));
if (!CreatePipe(&m_hPipeRead, &m_hPipeWrite, &m_saOutPipe, PIPE_BUFFER_SIZE))
{
m_dwErrorCode = GetLastError();
return E_FAIL;
}
return S_OK;
}
HRESULT CCmdHandler::Ser_Initalize(DWORD port)
{
m_port = port;
// 初始化，创建匿名管道
if (m_bInit) return S_OK;
m_bInit = TRUE;
ZeroMemory(m_szReadBuffer, sizeof(m_szReadBuffer));
ZeroMemory(&m_saOutPipe, sizeof(m_saOutPipe));
m_saOutPipe.nLength = sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES);
m_saOutPipe.lpSecurityDescriptor = NULL;
m_saOutPipe.bInheritHandle = TRUE;
ZeroMemory(&m_startupInfo, sizeof(STARTUPINFO));
ZeroMemory(&m_processInfo, sizeof(PROCESS_INFORMATION));
if (!CreatePipe(&m_hPipeRead, &m_hPipeWrite, &m_saOutPipe, PIPE_BUFFER_SIZE))
{
m_dwErrorCode = GetLastError();
printf("CreatePipe failed!\n");
return E_FAIL;
}
//检测系统中是否已开启iperf3服务
HANDLE hSnapshot = CreateToolhelp32Snapshot(TH32CS_SNAPPROCESS, 0);
if (INVALID_HANDLE_VALUE == hSnapshot)
{
printf("error:invalid handle value!\n");
return E_FAIL;
}
PROCESSENTRY32 pi;
pi.dwSize = sizeof(PROCESSENTRY32); //第一次使用必须初始化成员
BOOL bRet = Process32First(hSnapshot, &pi);
std::string item("iperf3.exe");
while (bRet)
{
std::string process(pi.szExeFile);
transform(process.begin(), process.end(), process.begin(), ::tolower);
if (process.find(item) <= process.length())//find
{
HANDLE hProcess;
//printf("Find the process! id:%d\n", pi.th32ProcessID);
hProcess = OpenProcess(PROCESS_TERMINATE, FALSE, pi.th32ProcessID);
if (hProcess)
{
printf("Close %d precess successful!\n", pi.th32ProcessID);
TerminateProcess(hProcess, 0);
CloseHandle(hProcess);//OpenProcess打开的也要关闭 ?
}
else
{
printf("Close iperf precess failed!\n");
}
}
bRet = Process32Next(hSnapshot, &pi);
}//close all iperf3 services
CloseHandle(hSnapshot);
return S_OK;
}
HRESULT CCmdHandler::Finish()
{
EXCEPTIION_STATE_CHECK;
if (m_hPipeRead)
{
CloseHandle(m_hPipeRead);
m_hPipeRead = NULL;
}
if (m_hPipeWrite)
{
CloseHandle(m_hPipeWrite);
m_hPipeWrite = NULL;
}
return S_OK;
}
HRESULT CCmdHandler::HandleCommand(CHCmdParam* pCommmandParam)
{
EXCEPTIION_STATE_CHECK;
if (!pCommmandParam || pCommmandParam->iSize != sizeof(CHCmdParam))
return E_INVALIDARG;
if (strlen(pCommmandParam->szCommand) <= 0)
return E_UNEXPECTED;
memset(&m_CommandParam, 0, sizeof(m_CommandParam));
m_CommandParam = *pCommmandParam;
return ExecuteCmdWait();
}
HRESULT CCmdHandler::ExecuteCmdWait()
{
EXCEPTIION_STATE_CHECK;
HRESULT hResult = E_FAIL;
DWORD dwReadLen = 0;
DWORD dwStdLen = 0;
m_startupInfo.cb = sizeof(STARTUPINFO);
m_startupInfo.dwFlags = STARTF_USESTDHANDLES | STARTF_USESHOWWINDOW;
m_startupInfo.hStdOutput = m_hPipeWrite;
m_startupInfo.hStdError = m_hPipeWrite;
m_startupInfo.wShowWindow = SW_HIDE;
DWORD dTimeOut = (DWORD)m_CommandParam.iTimeOut;// >= 3000 ? m_CommandParam.iTimeOut : 5000;
if (!CreateProcess(NULL, m_CommandParam.szCommand,
NULL, NULL, TRUE, CREATE_NEW_CONSOLE, NULL, NULL,
&m_startupInfo, &m_processInfo))
{
m_dwErrorCode = GetLastError();
hResult = E_FAIL;
goto over;
}
//等待时间到达或进程退出，进程不退出将一直读取管道数据（每隔dTimeOut读取一次）
while (WAIT_TIMEOUT == WaitForSingleObject(m_processInfo.hProcess, dTimeOut))
{
// 预览管道中数据的内容
if (!PeekNamedPipe(m_hPipeRead, NULL, 0, NULL, &dwReadLen, NULL)
|| dwReadLen <= 0)
{
m_dwErrorCode = GetLastError();
hResult = E_FAIL;
continue;
}
else
{
ZeroMemory(m_szPipeOut, sizeof(m_szPipeOut));
// 读取管道中的数据
if (ReadFile(m_hPipeRead, m_szPipeOut, dwReadLen, &dwStdLen, NULL))
{
hResult = S_OK;
if (m_CommandParam.OnCmdEvent)
m_CommandParam.OnCmdEvent(&m_CommandParam, S_OK, m_szPipeOut);
//break;
}
else
{
m_dwErrorCode = GetLastError();
//break;
}
}
}
// 预览管道中数据的内容
if (!PeekNamedPipe(m_hPipeRead, NULL, 0, NULL, &dwReadLen, NULL)
|| dwReadLen <= 0)
{
m_dwErrorCode = GetLastError();
hResult = E_FAIL;
//continue;
}
else
{
ZeroMemory(m_szPipeOut, sizeof(m_szPipeOut));
// 读取管道中的数据
if (ReadFile(m_hPipeRead, m_szPipeOut, dwReadLen, &dwStdLen, NULL))
{
hResult = S_OK;
if (m_CommandParam.OnCmdEvent)
m_CommandParam.OnCmdEvent(&m_CommandParam, S_OK, m_szPipeOut);
//break;
}
else
{
m_dwErrorCode = GetLastError();
//break;
}
}
over:
if (m_processInfo.hThread)
{
CloseHandle(m_processInfo.hThread);
m_processInfo.hThread = NULL;
}
if (m_processInfo.hProcess)
{
CloseHandle(m_processInfo.hProcess);
m_processInfo.hProcess = NULL;
}
return hResult;
}
3.测试main函数示例：
iperf的使用需要一个客户端和一个服务端，下面给出的示例为客户端的代码，服务端代码可直接copy一份该代码到另一台电脑上（此时两个电脑（需位于局域网内）上的两个应用程序将分别调用各自的iperf.exe并将iperf输出结果重定向到自身控制台中进行输出）。替换下列两句代码即可：
将语句
std::string szCmd = "cmd.exe /C iperf3.exe -u -c 192.168.1.1 -b 1000M -p 12306 -R -l 60k && echo S_OK || echo E_FAIL";//cmd执行成功返回S_OK,失败返回E_FAIL 192.168.1.1为服务器地址
注释，并替换为：
std::string szCmd = "cmd.exe /C iperf3.exe -s -p 12306";
将语句
cmdResult = cmdHandler.Cli_Initalize();
注释，并替换为：
cmdResult = cmdHandler.Ser_Initalize();
即可。
当然，简单起见，也可以不使用iperf而直接修改命令行（定义szCmd的值，如szCmd = "cmd.exe /C 123.exe";），使用你需要重定向的*.exe文件。
// iperf.cpp : This file contains the 'main' function. Program execution begins and ends there.
//
#include <iostream>
#include <Windows.h>
#include <stdio.h>
#include <tchar.h>
#include <string>
#include "cmdhandler.h"
#define SYSTEM_PAUSE system("pause")
//回调函数，用于打印输出信息
void OnCommandEvent(const CHCmdParam* pParam, HRESULT hResultCode, char* szResult);
int main(int argc, TCHAR** argv)
{
CHCmdParam cmdParam;
CCmdHandler cmdHandler;
HRESULT cmdResult = S_OK;
ZeroMemory(&cmdParam, sizeof(cmdParam));
cmdParam.iSize = sizeof(CHCmdParam);
//std::string szCmd = "cmd.exe /C iperf3.exe -s -p 12306";
std::string szCmd = "cmd.exe /C iperf3.exe -u -c 192.168.1.1 -b 1000M -p 12306 -R -l 60k && echo S_OK || echo E_FAIL";//cmd执行成功返回S_OK,失败返回E_FAIL 192.168.1.1为服务器地址
cmdParam.szCommand = (char*)szCmd.c_str();
cmdParam.OnCmdEvent = OnCommandEvent;
cmdParam.iTimeOut = 1000;//设置等待时间，每隔1s读取一次子进程管道数据
//cmdResult = cmdHandler.Ser_Initalize();
cmdResult = cmdHandler.Cli_Initalize();
if (cmdResult != S_OK)
{
printf("cmd handler init error\n");
SYSTEM_PAUSE;
return 0;
}
cmdResult = cmdHandler.HandleCommand(&cmdParam);
if (cmdResult != S_OK)
{
printf("cmd handler exec error\n");
cmdHandler.Finish();
SYSTEM_PAUSE;
return 0;
}
// std::string close("taskkill /f /t /im iperf3.exe");
// WinExec(close.c_str(), SW_HIDE);
system("pause");
return 0;
}
void OnCommandEvent(const CHCmdParam* pParam, HRESULT hResultCode, char* szResult)
{
if (!szResult || !szResult[0]) return;
if (!pParam || hResultCode != S_OK) return;
//printf("========================================\n");
printf("%s\n", szResult);
//printf("========================================\n");
}
iperf重定向的测试结果：
注意事项：
1.输出重定向时，被重定向进程（B.exe）输出每条信息时需要手动刷新缓冲区（通过fflush(stdout)语句实现），不然父进程不能立马读取到通过匿名管道传送的子进程信息，这点需要注意（参考博客2）。iperf默认输出信息时没有刷新，所以如果想每1s读取到重定向的输出信息，可手动修改源码（建议更换命令行进行其他exe测试而不是iperf，本文主要是需要重定向iperf才这么做的）,不然只能等子进程退出时才可得到重定向的输出。
2.代码中设置只有子进程退出时才会得到重定向信息，如果需要实时获取重定向的输出信息，请在B.exe中每条打印语句后添加刷新缓冲区语句：fflush(stdout)；。注意如果既没有添加刷新语句，子进程也一直不退出，则A.exe中无法看到重定向的信息。
3.示例代码中可设置读取管道数据的时间间隔，具体视实际情况而定。
4.修改示例中的szCmd的值即可重定向其他的exe文件。
内容总结
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