less类终端程序如何同时处理管道stdin与键盘交互输入

当你执行ifconfig | less这类管道命令时，shell 会将管道左侧ifconfig进程的标准输出，直接绑定到右侧less进程的标准输入（stdin）上，这时候 less 的 stdin 确实只承载管道传输的命令输出，不会收到键盘输入——less 也根本不会尝试从 stdin 读取交互指令。

它能实时响应键盘的核心机制非常直接：

• 所有运行在终端会话里的进程，都可以直接打开和当前会话绑定的控制终端设备文件/dev/tty，这个文件不受 stdin/stdout 重定向、管道的影响，只要进程还在当前终端会话下，读写这个文件就等同于直接和终端交互：读这个文件可以拿到用户的键盘输入，写这个文件可以直接向终端输出内容。less 启动后如果检测到 stdin 不是终端（也就是被重定向到管道/文件了），就会主动打开/dev/tty作为交互输入输出的通道。
• 拿到/dev/tty的文件描述符后，less 会先把这个终端设置为原始模式（raw mode）：关闭终端默认的行缓冲、输入回显、信号自动触发等默认逻辑，保证用户每按一个键都能被程序立刻捕获，不需要等回车，也不会把按键内容默认打印到屏幕上打乱分页布局。
• 最后 less 会通过IO多路复用机制（类Unix系统下常用select()/poll()，Linux下用epoll、BSD/macOS下用kqueue）同时监听两个输入源的可读事件：
  • 监听承载管道数据的 stdin：有新的管道内容传过来时，就把内容读入内存缓冲区，做解析、排版后准备展示
  • 监听连接/dev/tty的文件描述符：有用户按键输入时，就读取按键内容，解析成翻页、搜索、跳转、退出等对应操作，立刻更新界面状态

这套逻辑不是less独有的，所有需要在stdin被重定向时依然保持终端交互的程序，比如需要输入密码的sudo、passwd，都是通过直接操作/dev/tty实现的。你可以自己做个简单验证：执行cat /etc/passwd | less，这时候less的stdin完全被管道占用，你依然可以正常按q退出、按/搜索、用方向键翻页，所有交互输入都来自/dev/tty，和stdin没有关系。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Max Yankov