windows – 为什么我不能按顺序重定向到两个输入流`0 <`和`3

3< stream3.txt 4< stream4.txt echo/

0< stream0.txt 3< stream3.txt echo/

3< stream3.txt 0< stream0.txt echo/

cmd
0< stream0.txt 3< stream3.txt echo/

cmd /V
0< stream0.txt 3< stream3.txt (set /P #="" & echo/!#!)

cmd /V
0< stream0.txt 3< stream3.txt (<&3 set /P #="" & echo/!#!)

stream0

stream3

注意：这是对cmd内部发生的事情的简化
执行重定向命令.

让我们从指示的命令开始

0< file1  3< file2 echo/

该命令被解析并在内存中创建所需重定向的表示,某种表/列表将保存有关重定向的信息：哪个句柄被重定向,旧保存的句柄,重定向时句柄应指向的位置,…

Redirection requests
   ------------------------------- 
    redirect   saved   redirectTo
   +--------+--------+------------
R1 | 0                 file1
   |
R2 | 3                 file2

此时(解析命令后)没有更改流.

还有一个系统表,用于处理每个文件描述符(在我们的示例中为cmd流)确实指向的位置.

File descriptors
   ------------------  
    points to
   +----------------- 
 0 | stdin
 1 | stdout
 2 | stderr
 3 |
 4 |

注意事实并非如此,底层结构有点复杂,但这样更容易看出它是如何工作的

当要执行该命令时,将调用内部SetRedir函数.它迭代先前的重定向请求表,保存现有句柄并创建所需的新句柄.最初的状态是

Redirection requests                         File descriptors
   -------------------------------              ------------------
    redirect   saved   redirectTo                points to
   +--------+--------+------------              +-----------------
R1 | 0                 file1                  0 | stdin
   |                                          1 | stdout
R2 | 3                 file2                  2 | stderr
                                              3 |
                                              4 |

检索来自重定向请求表(R1)的第一个元素,将流0重定向到file1的请求.有必要保存当前句柄以便以后能够恢复它.对于此操作,使用_dup()功能.它将使用最小的可用文件描述符(上一个表中的流3)为传递的文件描述符(代码中的流0)创建别名.保存操作和旧手柄关闭后的情况是

R1[saved] = _dup( R1[redirect] );
   _close( R1[redirect] );

    Redirection requests                         File descriptors
   -------------------------------              ------------------
    redirect   saved   redirectTo                points to
   +--------+--------+------------              +-----------------
R1 | 0        3        file1                  0 |          ---
   |                                          1 | stdout      | 
R2 | 3                 file2                  2 | stderr      |
                                              3 | stdin   <<--/
                                              4 |

保存后,通过打开请求的文件完成重定向
在文件描述符表中关联打开的文件句柄.在这种情况下
_dup2()功能处理操作

_dup2( CreateFile( R1[redirectTo] ),R1[redirect] );

    Redirection requests                         File descriptors
   -------------------------------              ------------------
    redirect   saved   redirectTo                points to
   +--------+--------+------------              +-----------------
R1 | 0        3        file1                  0 | file1   <<---
   |                                          1 | stdout
R2 | 3                 file2                  2 | stderr
                                              3 | stdin 
                                              4 |

第一次重定向已经完成.现在是时候做同样的操作了
第二个.首先,使用_dup()函数保存旧句柄.这会将请求的文件描述符(3)与最低可用描述符(4)相关联

R2[saved] = _dup( R2[redirect] );
   _close( R2[redirect] );

    Redirection requests                         File descriptors
   -------------------------------              ------------------
    redirect   saved   redirectTo                points to
   +--------+--------+------------              +-----------------
R1 | 0        3        file1                  0 | file1
   |                                          1 | stdout
R2 | 3        4        file2                  2 | stderr
                                              3 |         ---
                                              4 | stdin  <<--/

通过打开输入文件并将其与文件描述符相关联来完成重定向

_dup2( CreateFile( R2[redirectTo] ),R2[redirect] );

    Redirection requests                         File descriptors
   -------------------------------              ------------------
    redirect   saved   redirectTo                points to
   +--------+--------+------------              +-----------------
R1 | 0        3        file1                  0 | file1
   |                                          1 | stdout
R2 | 3        4        file2                  2 | stderr
                                              3 | file2  <<---
                                              4 | stdin

重定向已完成,执行命令时,流0重定向到file1,流3重定向到file2.

完成后,是时候恢复这个过程了. ResetRedir()函数处理操作.它再次使用_dup2()函数将保存的句柄传输到原始文件描述符.这里出现问题,因为保存的描述符已更改

_dup2( R1[saved],R1[redirect] );
R1[saved] = null;

    Redirection requests                         File descriptors
   -------------------------------              ------------------
    redirect   saved   redirectTo                points to
   +--------+--------+------------              +-----------------
R1 | 0                 file1                  0 | file2  <<--
   |                                          1 | stdout     |
R2 | 3        4        file2                  2 | stderr     |
                                              3 |         ---/
                                              4 | stdin

现在,使用第二个重定向完成相同的操作

_dup2( R2[saved],R2[redirect] );
R2[saved] = null;

    Redirection requests                         File descriptors
   -------------------------------              ------------------
    redirect   saved   redirectTo                points to
   +--------+--------+------------              +-----------------
R1 | 0                 file1                  0 | file2
   |                                          1 | stdout
R2 | 3                 file2                  2 | stderr
                                              3 | stdin  <<--
                                              4 |         ---/

一旦移除了重定向,& 0句柄指向file2,stdin流存储在& 3中.这可以作为测试

@echo off
    setlocal enableextensions disabledelayedexpansion

    >file1 echo This is file 1
    >file2 echo This is file 2

    echo Test 1 - trying to read from stdin after redirection
    cmd /v /c"( 0< file1 3< file2 echo - test1 ) &     set /p .=prompt & echo !.!"

    echo(
    echo(

    echo Test 2 - trying to read from stream 3 after redirection
    cmd /v /c"( 0< file1 3< file2 echo - test 2 ) & <&3 set /p .=prompt & echo !.!"

这将产生

W:&;testRedirection.cmd
Test 1 - trying to read from stdin after redirection
- test1
prompt This is file 2


Test 2 - trying to read from stream 3 after redirection
- test 2
prompt This is typed text
This is typed text

W:&;

可以看出,在第一次测试中,set / p已从file2读取,并且在第二次测试中,尝试从& 3读取stdin流.