What is the difference between “cat file | ./binary” and “./binary < file”?

./binary < file

./binary << EOF
> "line 1 of file"
> "line 2 of file"
...
> "last line of file"
> EOF

cat file | ./binary

#1 楼

在

./binary < file

binary中，stdin是以只读模式打开的文件。请注意，bash根本不读取文件，它只是打开文件以读取它执行binary in的进程的文件描述符0（stdin）。
在：

./binary << EOF
test
EOF

在外壳上，binary的stdin将是已删除的临时文件（AT＆T ksh，zsh，bash ...），其中包含外壳放置在其中的test\n或管道的读取端（dash，yash；以及外壳）在管道的另一端并行写入test\n）。在您的情况下，如果您使用的是bash，那将是一个临时文件。
在：

cat file | ./binary

根据外壳，binary的stdin可以是管道或套接字对的一端（已关闭写入方向（ksh93），并且cat在另一端写入file的内容）。
当stdin是常规文件（临时文件）时，是可寻求的。 binary可能会开始或结束，倒带等。它也可以映射它，执行一些Q4312079q，例如FIEMAP / FIBMAP（如果使用ioctl()s而不是<>，则可能会在其中截断/打孔等）。
另一方面，管道和套接字对是一种进程间通信方式，除<数据外，binary不能做很多（尽管也有一些操作，例如某些特定于管道的read，可以对它们进行操作而不是对
在大多数情况下，ioctl()缺少的功能会导致应用程序在使用管道时失败/抱怨，但这可能是对常规文件有效但对其他文件无效的其他任何系统调用不同类型的文件（例如seek，mmap()，ftruncate()）。在Linux上，当fd 0在管道或常规文件上时打开fallocate()时，行为上也存在很大差异。
有很多命令只能处理可搜索的文件，但是在这种情况下，通常不是针对在其stdin上打开的文件。

$ unzip -l file.zip
Archive:  file.zip
  Length      Date    Time    Name
---------  ---------- -----   ----
       11  2016-12-21 14:43   file
---------                     -------
       11                     1 file
$ unzip -l <(cat file.zip)
     # more or less the same as cat file.zip | unzip -l /dev/stdin
Archive:  /proc/self/fd/11
  End-of-central-directory signature not found.  Either this file is not
  a zipfile, or it constitutes one disk of a multi-part archive.  In the
  latter case the central directory and zipfile comment will be found on
  the last disk(s) of this archive.
unzip:  cannot find zipfile directory in one of /proc/self/fd/11 or
        /proc/self/fd/11.zip, and cannot find /proc/self/fd/11.ZIP, period.

/dev/stdin需要读取存储在末尾的索引文件，然后在文件中搜索以读取存档成员。但是在这里，文件（在第一种情况下为常规，在第二种情况下为管道）作为unzip的路径参数给出，并且unzip自己打开文件（通常在非0的fd上），而不继承调用方已经打开的fd。它不会从其stdin中读取zip文件。 stdin主要用于用户交互。
如果在终端仿真器中运行交互式shell的提示下运行unzip而不进行重定向，则binary的stdin将从其调用方继承，shell本身将从其调用者终端仿真器继承而来，它将是一个以读写模式打开的pty设备（类似binary）。
这些设备也不可搜索。因此，如果/dev/pts/n在从终端获取输入时工作正常，则可能不是问题所在。
如果14表示errno（系统调用失败而设置的错误代码），则在大多数系统上，那将是binary（地址错误）。如果要求EFAULT系统调用读入不可写的内存地址，它将失败并显示该错误。这将与fd从点读取数据到管道还是常规文件无关，并且通常会指示bug1。
read()可能确定在其stdin上打开的文件类型（使用binary）并遇到既不是常规文件也不是tty设备的错误。
不了解应用程序就很难告诉。在fstat()（或系统上等效的strace / truss）下运行它可以帮助我们查看什么是系统调用（如果此处失败）。

1马修·伊夫（Matthew Ife）在对您的问题的评论中提出的设想在这里听起来很合理。引用他的话：

我怀疑它正在寻找到文件末尾以获取用于读取数据的缓冲区大小，严重地处理了搜索不起作用的事实，并试图分配负大小（不是处理错误的malloc）。传递缓冲区以读取给定缓冲区无效的故障。

#2 楼

这是一个简单的示例程序，用于说明StéphaneChazelas在其输入上使用lseek(2)的答案：

 #include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

int main(void)
{
    int c;
    off_t off;
    off = lseek(0, 10, SEEK_SET);
    if (off == -1)
    {
        perror("Error");
        return -1;
    }
    c = getchar();
    printf("%c\n", c);
}
 

测试：

$ make seek
cc     seek.c   -o seek
$ cat foo
abcdefghijklmnopqrstuwxyz
$ ./seek < foo
k
$ ./seek <<EOF
> abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
> EOF
k
$ cat foo | ./seek
Error: Illegal seek

管道是不可搜索的，这是程序可能抱怨管道的地方。

#3 楼

可以说，管道和重定向是不同的动物。当您使用here-doc重定向（<<）或重定向stdin <时，文本并不是凭空产生的-它实际上进入文件描述符（或临时文件，如果可以的话），这就是二进制文件的stdin所在的位置

具体来说，这是bash's源代码redir.c文件（版本4.3）的摘录：

/* Create a temporary file holding the text of the here document pointed to
   by REDIRECTEE, and return a file descriptor open for reading to the temp
   file.  Return -1 on any error, and make sure errno is set appropriately. */
static int
here_document_to_fd (redirectee, ri)

所以重定向可以二进制文件基本上被视为文件，它们可以轻松地在文件中导航，或跳转到文件的任何字节。

Pipes，因为它们是64 KiB的缓冲区（至少在Linux上是这样），因此保证不超过4096字节的写操作是原子的，因此无法查找它们，即，您无法自由导航它们-只能顺序读取。我曾经在python中实现seek()命令。如果重定向，则可以在2毫秒内搜索到2900万行文本，但是如果通过pipe进行tail，那么就无能为力了，因此必须按顺序读取。

另一种可能性是二进制文件可能要专门打开文件，而不希望接收来自管道的输入。通常是通过cat系统调用完成的，并检查输入是否来自fstat()类型的文件（表示管道/命名管道）。

您特定的二进制文件，因为我们不知道它是什么，可能会尝试查找，但无法查找管道。建议您查阅其文档以找出错误代码14的确切含义。

注意：一些shell，例如破折号（Debian Almquist Shell，Ubuntu上的默认S_ISFIFO）在内部使用管道实现/bin/sh重定向，因此可能无法寻求。要点保持不变-管道是顺序的，无法轻松导航，并且尝试这样做将导致错误。

#4 楼

主要区别在于错误处理。

在以下情况下报告错误

$ /bin/cat < z.txt
-bash: z.txt: No such file or directory
$ echo $?
1

在以下情况下错误不是已报告。

$ cat z.txt | /bin/cat
cat: z.txt: No such file or directory
$ echo $?
0

使用bash，您仍然可以使用PIPESTATUS：

$ cat z.txt | /bin/cat
cat: z.txt: No such file or directory
$ echo ${PIPESTATUS[0]}
1

，但仅可用命令执行后立即：

$ cat z.txt | /bin/cat
cat: z.txt: No such file or directory
$ echo $?
0
$ echo ${PIPESTATUS[0]}
0
# oops !

还有另一个区别，当我们使用shell函数而不是二进制文件时。在bash中，属于管道的函数在子外壳程序中执行（如果启用了lastpipe选项且bash是非交互式的，则最后一个管道组件除外），因此变量的更改在父外壳程序中无效：

$ a=a
$ b=b
$ x(){ a=x;}
$ y(){ b=y;}

$ echo $a $b
a b

$ x | y
$ echo $a $b
a b

$ cat t.txt | y
$ echo $a $b
a b

$ x | cat
$ echo $a $b
a b

$ x < t.txt
$ y < t.txt
$ echo $a $b
x y