前書き：os.Args[1]にはパイプのデータがない

無名パイプは、Terminal上で用いる"|“の事です。例えば、以下の例ではechoコマンドがパイプで"PIPE test"を渡し、受け取り側のcatコマンドがパイプから受け取ったデータを標準出力しています。

$ echo "PIPE test" | cat
PIPE test

上記のcatコマンドのようにパイプからデータを受け取るには、「os.Args[1]（コマンドライン引数の１つ目）を参照すれば良い」と私は勘違いしていました（正しくは標準入力からデータを受け取ります）。

本記事では、無名パイプ（"|"）からデータを受け取る実装例を紹介します。

無名パイプからデータを受け取る実装

以下に実装例と実行結果を示します。実装の詳細は、実行結果の後に後述します。

package main

import (
	"fmt"
	"io/ioutil"
	"os"

	"golang.org/x/term"
)

func main() {
	if hasPipeData() {
		data, _ := fromPIPE()
		fmt.Print(data)
	}
}

func fromPIPE() (string, error) {
	if hasPipeData() {
		b, err := ioutil.ReadAll(os.Stdin)
		if err != nil {
			return "", err
		}
		return string(b), nil
	}
	return "", nil
}

func hasPipeData() bool {
	return !term.IsTerminal(syscall.Stdin)
}

実行例は以下の通りです。

$ go build -o pipe main.go

$ echo "PIPE test" | ./pipe
PIPE test

$ ./pipe not_pipe
（注釈） 何も表示されない

実装説明：hasPipeData() 部分

golang.org/x/termのterminal.IsTerminal()は、引数で渡されたファイルディスクリプタ（今回は標準入力、fd=0）がターミナルからの入力かどうかを返します。以前は、golang.org/x/crypto/ssh/terminalのterminal.IsTerminal()で確認していたようですが、deprecated（非推奨）となっています。

func hasPipeData() bool {
	return !term.IsTerminal(syscall.Stdin)
}

標準入力がターミナルかどうかを確認する理由は、下図の通りです。

パイプを用いて実行したかどうかによって、プロセスの標準入力（STDIN）がターミナルもしくはパイプ（他プロセスの標準出力）のどちらに結びつくのかが異なります。標準入力がターミナルと結びついていなければ、パイプからデータがあるとみなせます。

実装説明：fromPIPE() 部分

パイプからのデータは、標準入力を読み込む事によって取得できます。

func fromPIPE() (string, error) {
	if hasPipeData() {
		b, err := ioutil.ReadAll(os.Stdin)
		if err != nil {
			return "", err
		}
		return string(b), nil
	}
	return "", nil
}

os.Args（プロセス実行時の引数）からパイプのデータが取得できなかった理由は、

  1. シェル（例：Bash）は、プロセスの標準入力を別プロセスの標準出力と紐付け
  2. シェルは、os.Args（コマンドライン引数）にパイプからのデータを追加しない

という挙動だからでしょう。

昔読んだ「Xinuオペレーティングシステムデザイン 改訂2版」のシェルを思い返すと、シェルがターミナルから渡された文字列をスタックにセットする事によって、プロセスに対してコマンドライン引数を渡していました。この挙動は、上記の1.〜2とほぼ一致します（補足：Xinuにパイプの仕組みはありません）。

後書き

GolangでBusyBoxのパクリを実装しています。その中で、「パイプからデータを受け取る処理」が登場したわけですが、実装してみて初めてパイプを正しく理解できた気がします。