Swift数据管道Pipe()

Pipe() 是 Swift（Foundation 框架）中的一个类，用于在程序和子进程之间创建双向通信通道，本质上是一个数据管道，可以用来：

1、读取子进程的输出（standardOutput）

2、捕获子进程的错误信息（standardError）

3、向子进程写入数据（standardInput）

Pipe 是 Foundation 提供的类，背后基于 Unix 的底层 pipe() 系统调用。

可以把Pipe理解为一个中转通道，把它插在 Process（进程命令）的输出口上，它就能把进程中的内容“接管”出来，供使用 Swift 来读取或处理。

常用属性和方法

1、fileHandleForReading：用来从管道中读取数据（子进程输出）。

process.standardOutput = pipe
let fileHandle = pipe.fileHandleForReading
let logData = fileHandle.readDataToEndOfFile()
if let log = String(data: logData, encoding: .utf8) {
    print("pngquant 日志：\n\(log)")
}

这是子进程中读取输出的主要手段，通常用来绑定 standardOutput 或 standardError：

2、fileHandleForWriting：用来写入数据（发送到子进程输入）。

process.standardInput = pipe
let input = "Hello\n".data(using: .utf8)!
pipe.fileHandleForWriting.write(input)

适合场景：子进程是 read, cat, python 这类能从 stdin 读取的命令。

3、fileHandleForReading.readDataToEndOfFile()：用于同步读取全部数据，直到文件句柄关闭（也就是子进程退出）。

let data = pipe.fileHandleForReading.readDataToEndOfFile()
let output = String(data: data, encoding: .utf8)

适合输出少、命令执行时间短的场景；

长时间运行或输出很多时，可能造成阻塞或死锁。

4、fileHandleForReading.readabilityHandler：监听数据到达事件（异步读取），每当有数据可读，系统就自动触发这个闭包。

pipe.fileHandleForReading.readabilityHandler = { handle in
    let data = handle.availableData
    if data.isEmpty {
        print("数据读取完毕")
    } else if let line = String(data: data, encoding: .utf8) {
        print("实时输出：\(line)")
    }
}

非阻塞，适合实时显示子进程的输出（如进度、log）。

注意：需要要主动关闭它，否则句柄不会释放：

pipe.fileHandleForReading.readabilityHandler = nil

5、availableData：用于在 readabilityHandler 中获取当前缓冲区内容。

let data = pipe.fileHandleForReading.availableData

6、write(_:)：向 fileHandleForWriting 写入数据。

let input = "exit\n".data(using: .utf8)!
pipe.fileHandleForWriting.write(input)

7、closeFile()：手动关闭 fileHandle，尤其在写入完毕后必须关闭，表示 EOF：

pipe.fileHandleForWriting.closeFile()

如果不关闭，有些子进程（如 cat）会一直等待输入，导致卡住。

8、readToEnd()（async/await）：在 macOS 12+ 中，FileHandle 支持 async 方式读取：

if let data = try? await pipe.fileHandleForReading.readToEnd(),
   let output = String(data: data, encoding: .utf8) {
    print("读取到：\(output)")
}

支持现代 async/await，但需要 macOS 12+。

使用场景

1、获取命令行输出：

let pipe = Pipe()
process.standardOutput = pipe

try process.run()

let data = pipe.fileHandleForReading.readDataToEndOfFile()
let output = String(data: data, encoding: .utf8)
print("输出结果：\(output ?? "无")")

2、同时捕获错误输出：

process.standardError = pipe // 错误输出也导入 pipe

3、向子进程输入内容

let inputPipe = Pipe()
process.standardInput = inputPipe

let input = "hello\n".data(using: .utf8)!
inputPipe.fileHandleForWriting.write(input)

注意事项

管道是有缓冲区的，不能无限写入或读取；

如果用 readabilityHandler（异步监听），要注意线程和内存释放；

要确保读取在子进程退出之后完成，防止丢数据；

// Process()异步完成后的回调函数
process.terminationHandler = { process in
    let logData = fileHandle.readDataToEndOfFile()
    // 在完成后，输出捕获的信息，防止丢失数据
    if let log = String(data: logData, encoding: .utf8) {
        print("pngquant 日志：\n\(log)")
    }
}

如果既捕获标准输出又捕获错误输出，通常会用两个 Pipe()（除非想统一输出）。

总结

Pipe() 是连接子进程的“数据管道”，可以读到或写入子进程中的内容。它是 Process 的好搭档，尤其适用于图片压缩、脚本执行、终端命令调用等场景。

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Swift执行进程命令Process()：https://fangjunyu.com/2025/07/15/swift%e6%89%a7%e8%a1%8c%e8%bf%9b%e7%a8%8b%e5%91%bd%e4%bb%a4process/