Process.Start의 cmd.exe에서 stdin만 redirect 하는 방법

다음의 질문이 있군요.

System.Diagnostics.Process 를 이용해서 CMD(콘솔창)을 외부에서 컨트롤 하려고 합니다
; https://social.msdn.microsoft.com/Forums/ko-KR/aff886b6-7d34-4890-bc86-474d3f6d832b/systemdiagnosticsprocess-cmd-?forum=visualcsharpko

실제로 아래의 코드를 Windows Forms 응용 프로그램에서 실행해 보면,

private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
{
    Process pr = new Process();
    ProcessStartInfo pw = new ProcessStartInfo();

    pw.FileName = @"cmd.exe";
    pw.UseShellExecute = false;
    pw.RedirectStandardInput = true;
    pw.RedirectStandardOutput = true;

    pr.StartInfo = pw;

    pr.Start();
    pr.StandardInput.WriteLine(@"dir");
    pr.StandardInput.Close();

    string output = pr.StandardOutput.ReadToEnd();

    MessageBox.Show(output);

    pr.WaitForExit();
    pr.Close();
}

cmd.exe 실행 창이 뜨자마자 pr.StandardInput.Close();의 호출로 닫히면서 output 변수 값에는 cmd.exe 창에 출력되었을 내용들이 담겨 있습니다.

그런데, StandardInput만 redirect하고 StandardOutput을 cmd.exe 창으로 나타내고 싶다면 어떻게 해야 할까요? 즉, Windows Forms 응용 프로그램에서 cmd.exe 창에 실행되는 명령을 전달하고 출력을 cmd.exe 창 내에서 보고 싶은 것입니다.

이를 위해 다음과 같이 단순히 StandardOutput 쪽을 주석 처리해봤습니다.

private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
{
    Process pr = new Process();
    ProcessStartInfo pw = new ProcessStartInfo();

    pw.FileName = @"cmd.exe";
    pw.UseShellExecute = false;
    pw.RedirectStandardInput = true;
    // pw.RedirectStandardOutput = true;

    pr.StartInfo = pw;

    pr.Start();
    pr.StandardInput.WriteLine(@"dir");
    
    // pr.StandardInput.Close();
    // string output = pr.StandardOutput.ReadToEnd();
    // MessageBox.Show(output);

    pr.WaitForExit();
    pr.Close();
}

그랬더니, Input은 분명 redirect되었겠지만 StandardOutput을 변경하지 않았음에도 불구하고 화면에는 아무런 내용도 출력되지 않았습니다. 검색해 보면 다음의 문제가 바로 이에 해당합니다.

How can I start a process with stdin redirected, but not stdout?
; http://stackoverflow.com/questions/15547168/how-can-i-start-a-process-with-stdin-redirected-but-not-stdout

위의 질문을 했던 사람은 STARTF_USESTDHANDLES 옵션을 직접 지정해 주면 될 거라 생각하고 있는데,

STARTUPINFO structure- STARTF_USESTDHANDLES
; https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/processthreadsapi/ns-processthreadsapi-startupinfoa

과연 그럴까요? ^^

.NET Reflector를 이용해 Process.Start를 보면,

public bool Start()
{
    this.Close();
    ProcessStartInfo startInfo = this.StartInfo;
    if (startInfo.FileName.Length == 0)
    {
        throw new InvalidOperationException(SR.GetString("FileNameMissing"));
    }
    if (startInfo.UseShellExecute)
    {
        return this.StartWithShellExecuteEx(startInfo);
    }
    return this.StartWithCreateProcess(startInfo);
}

우리의 상황에서는 UseShellExecute == false이기 때문에 StartWithCreateProcess를 호출하는 것을 볼 수 있습니다.

private bool StartWithCreateProcess(ProcessStartInfo startInfo)
{
    // ...[생략]...
    lock (obj2)
    {
        try
        {
            bool flag;
            if ((startInfo.RedirectStandardInput || startInfo.RedirectStandardOutput) || startInfo.RedirectStandardError)
            {
                if (startInfo.RedirectStandardInput)
                {
                    this.CreatePipe(out parentHandle, out lpStartupInfo.hStdInput, true);
                }
                else
                {
                    lpStartupInfo.hStdInput = new SafeFileHandle(Microsoft.Win32.NativeMethods.GetStdHandle(-10), false);
                }
                if (startInfo.RedirectStandardOutput)
                {
                    this.CreatePipe(out handle4, out lpStartupInfo.hStdOutput, false);
                }
                else
                {
                    lpStartupInfo.hStdOutput = new SafeFileHandle(Microsoft.Win32.NativeMethods.GetStdHandle(-11), false);
                }
                if (startInfo.RedirectStandardError)
                {
                    this.CreatePipe(out handle5, out lpStartupInfo.hStdError, false);
                }
                else
                {
                    lpStartupInfo.hStdError = new SafeFileHandle(Microsoft.Win32.NativeMethods.GetStdHandle(-12), false);
                }
                lpStartupInfo.dwFlags = 0x100;
            }

            // ...[생략]...
        }
        finally
        {
            if (handle6.IsAllocated)
            {
                handle6.Free();
            }
            lpStartupInfo.Dispose();
        }
    }

    // ...[생략]...

    return flag2;
}

StartWithCreateProcess를 보면, RedirectStandardInput, RedirectStandardOutput, RedirectStandardError 중에서 어느 하나라도 redirect하라고 되어 있으면 새롭게 lpStartupInfo의 hStdInput, hStdOutput, hStdError 핸들을 모두 생성해 버립니다. 단지, 명시적으로 redirect 플래그가 true인 경우에는 CreatePipe로 Stream을 생성하고, false면 GetStdHandle로 받아온 -10, -11, -12를 대응시켜 생성합니다.

각각의 상수의 의미는 다음과 같습니다.

GetStdHandle function
; https://learn.microsoft.com/en-us/windows/console/getstdhandle

STD_INPUT_HANDLE == (DWORD)-10
STD_OUTPUT_HANDLE == (DWORD)-11
STD_ERROR_HANDLE == (DWORD)-12

소스 코드를 보고 나니, 왠지 RedirectStandardOutput == false인 경우라면 STD_OUTPUT_HANDLE이 지정되는 것이므로 더더욱 cmd.exe의 실행 창에 나타나야 하는 것이 맞지 않나 생각됩니다.

그런데, 한번 더 생각해 봐야 합니다. Process.Start 코드를 실행하는 프로세스는 Windows Forms 응용 프로그램이기 때문에 그 프로세스 내에서 GetStdHandle을 호출했다면 아직 뜨지 않은 cmd.exe가 아닌 Windows Forms 응용 프로그램의 표준 출력에 대한 핸들 값을 구해간 것입니다. 즉, cmd.exe의 표준 출력은 있지도 않은 Windows Forms의 STD_OUTPUT_HANDLE로 전송되었기 때문에 cmd.exe 창에는 아무것도 뜨지 않은 것입니다.

이렇게 해서 출력이 안되는 이유는 알았지만, 그런데 어떻게 자식 프로세스의 표준 출력을 부모 프로세스의 표준 출력으로 우회시키는 것이 가능한 걸까요? 원래 EXE 프로세스 간에는 격리가 되었으므로 Windows Forms 응용 프로그램의 HANDLE 값을 별도의 cmd.exe 프로세스에서 사용하는 것은 불가능합니다. 이쯤에서 StartWithCreateProcess 메서드의 lpStartupInfo.dwFlags = 0x100; 코드를 주목해 볼 필요가 있습니다.

dwFlags에 지정된 0x100은 STARTF_USESTDHANDLES 값입니다. 그렇습니다. "How can I start a process with stdin redirected, but not stdout?" 글의 질문자는 저 값을 일부러 지정하고 싶어 했지만 실제로는 RedirectStandardInput, RedirectStandardOutput, RedirectStandardError 중의 하나가 true 값이 되기만 하면 자동으로 지정되므로 별도 설정이 필요치 않은 것입니다.

그런데 이 플래그의 의미가 뭘까요?



즉, STARTF_USESTDHANDLES 플래그를 지정하면 CreateProcess Win32 API 호출 시 bInheritHandles를 TRUE로 지정해서 실행하기 때문에 자식 프로세스에서 부모 프로세스의 표준 출력 핸들 값을 접근할 수 있었던 것입니다.

---

문제는 파악이 되었는데, 그럼 이 상황을 어떻게 해야 할까요?

간단합니다. Windows Forms 응용 프로그램에 표준 출력을 만들어주면 됩니다.

using System;
using System.Diagnostics;
using System.Windows.Forms;

using System.Runtime.InteropServices;

namespace WindowsFormsApplication1
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
        [return: MarshalAs(UnmanagedType.Bool)]
        static extern bool AllocConsole();

        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        Process pr = new Process();

        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            AllocConsole();
            ProcessStartInfo pw = new ProcessStartInfo();

            pw.FileName = @"cmd.exe";

            pw.UseShellExecute = false;
            pw.RedirectStandardInput = true;

            pr.StartInfo = pw;

            pr.Start();
            pr.StandardInput.WriteLine(@"dir");
        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            pr.StandardInput.WriteLine(this.textBox1.Text);
        }
    }
}

위와 같이 AllocConsole로 콘솔 기능을 만들어 주면 cmd.exe는 그 콘솔 창을 빌려 기능을 수행하게 됩니다. 주의할 것은 위의 프로그램을 Visual Studio 내에서 F5 디버깅으로 실행하면 안 된다는 점입니다. Visual Studio는 표준 출력을 자신의 디버깅 창으로 대체하기 때문에 cmd.exe의 출력이 "Output" 창에 나오게 됩니다.

따라서 Ctrl + F5 (Start Without Debugging)으로 실행하면 다음과 같이 Windows Forms에 입력한 명령을 cmd.exe에 전달하고 그 출력을 콘솔로 출력할 수 있습니다.



(첨부 파일은 이 글의 예제 코드를 포함합니다.)

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[최초 등록일: 8/18/2016]
[최종 수정일: 3/22/2023]


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by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com