Linux报 “device is not a stream device” 异常的原因以及解决办法

“device is not a stream device” 是 Linux 系统中常见的错误信息之一。这种错误通常发生在管道、套接字等文件描述符上，表示指定的文件描述符不是一个流（stream）设备，因此流相关的操作无法使用。下面分别从原因和解决方案两个方面来详细讲解。

1. 原因

在 Linux 中，文件描述符（file descriptor）是一个整数，用于标识一个已经打开的文件、管道、套接字等 IO 设备。每个文件描述符都有一个底层的文件描述符类型，它决定了该文件描述符能够执行的操作种类。其中，可被用于流操作的文件描述符称为流设备（stream device），比如管道、套接字就是一种流设备。

当我们试图在一个非流设备的文件描述符上执行流操作时，就会出现“device is not a stream device” 的错误，提示我们该文件描述符并不是一个合法的流设备。

下面是一个示例。假设我们希望通过 shell 脚本将上一个命令的输出传递给下一个命令处理。我们可以使用管道操作符 | 实现这个操作，比如：

$ echo hello world | awk '{ print $1 }'

上面的命令使用 echo 命令输出了一串字符串，然后使用管道 | 将输出传递给 awk 命令进行处理，提取出第一个单词 "hello"。这个命令是正确的，我们可以看到正确的输出：

hello

现在假设我们在一个非流设备的文件描述符上执行类似的操作，比如一个普通的文件描述符，就会触发上述错误:

$ exec 3<>file.txt
$ echo hello world >&3 | awk '{ print $1 }' <&3
bash: echo: write error: Bad file descriptor
device is not a stream device

在上面的示例中，我们使用 exec 命令打开一个名为 file.txt 的文件，并将其文件描述符编号为 3，然后执行了一个管道操作，其左侧为输出重定向操作符 >，右侧为输入重定向操作符 <，连接了两个命令 echo 和 awk。此时，echo 命令输出了 "hello world"，但是其输出尝试写入到文件描述符 3 上时出现了错误，导致整个管道操作失败。

2. 解决办法

出现“device is not a stream device” 错误时，我们需要查找造成错误的具体原因，并针对具体情况采取合适的解决办法。下面是一些常见的解决办法：

2.1 尝试在正确的设备上执行流操作

如果出错的原因是因为你在一个非流设备上执行了流操作，可以尝试在正确的设备上执行相同的操作。比如，如果你试图在一个普通文件上执行管道操作，可以尝试在一个管道文件上执行同样的操作。

2.2 使用合适的重定向符号

在管道操作等场景下，常常需要使用输入、输出重定向符号来实现不同进程之间的数据交换。需要注意的是，不同的重定向符号有不同的功能，使用不当可能会导致出现“device is not a stream device” 错误。如果你确实需要在普通文件等非流设备上执行输入或输出重定向操作，则需使用正确的重定向符号，比如 < 或 >。

2.3 查找具体原因并排除故障

在一些特殊情况下，出现“device is not a stream device” 错误可能表明系统存在某些其他问题，比如文件系统损坏、权限问题等。这时，我们需要仔细排查具体问题所在，并逐一解决。例如，在某些情况下，可能需要检查文件系统，修复错误的 inode 节点。

以上是针对“device is not a stream device”错误的常见解决办法。不同的问题需要采用不同的方案，具体操作要根据具体情况来定。