Отправка данных в программу через stdin и ostream. (C ++)

Просто создать буфер потока, используя FILE* в качестве базового пункта назначения, и создать соответствующий std::ostream, используя такой буфер потока. Это выглядело бы примерно так:

#include <stdio.h>
#include <streambuf>
#include <ostream>

class stdiobuf
    : public std::streambuf {
    enum { bufsize = 2048 };
    char buffer[bufsize];
    FILE* fp;
    int   (*close)(FILE*);
    int overflow(int c) {
        if (c != std::char_traits<char>::eof()) {
            *this->pptr() = std::char_traits<char>::to_char_type(c);
            this->pbump(1);
        }
        return this->sync()
            ? std::char_traits<char>::eof()
            : std::char_traits<char>::not_eof(c);
    }
    int sync() {
        std::streamsize size(this->pptr() - this->pbase());
        std::streamsize done(this->fp? fwrite(this->pbase(), 1, size, this->fp): 0);
        this->setp(this->pbase(), this->epptr());
        return size == done? 0: -1;
    }
public:
    stdiobuf(FILE* fp, int(*close)(FILE*) = fclose)
        : fp(fp)
        , close(close) {
        this->setp(this->buffer, this->buffer + (this->fp? bufsize - 1: 0));
    }
    ~stdiobuf() {
        this->sync();
        this->fp && this->close(this->fp);
    }
};
class opipestream
    : private virtual stdiobuf
    , public std::ostream {
public:
    opipestream(std::string const& pipe)
        : stdiobuf(popen(pipe.c_str(), "w"), pclose)
        , std::ios(static_cast<std::streambuf*>(this))
        , std::ostream(static_cast<std::streambuf*>(this)) {
    }
};

int main()
{
    opipestream out("/usr/bin/sed -e 's/^/xxxx /'");
    out << "Hello\n";
    out << "world\n";
}

Основная идея состоит в том, что вы можете создать новый поток, реализовав буфер потока. Вышеупомянутая реализация должна быть достаточно полной. Обработка ошибок при неполном буфере может быть улучшена, хотя наиболее вероятный случай ошибки заключается в том, что канал был закрыт, и на самом деле не так много, что можно было бы сделать.

Мой старый ответ работал только под Windows из-за отсутствия std::filebuf ctor. Как user4815162342 указал, что альтернативой может быть использование __gnu_cxx::stdio_filebuf<char>.

Я исправил кое-что, что теперь должно работать с Windows и Linux, но есть вероятность, что ваши платформы могут работать не все.

#ifdef __GNUC__
    #include <ext/stdio_sync_filebuf.h>    
    typedef __gnu_cxx::stdio_sync_filebuf<char> popen_filebuf;
#elif _MSC_VER
    #include<fstream>
    typedef std::filebuf popen_filebuf;
    FILE*(*popen)(const char*, const char*) = _popen;
#else
    static_assert(false, "popen_filebuf is not available for this platform");
#endif

int main()
{
    FILE* file = popen("my_prog -opt | other_prog", "w");

    popen_filebuf buffer(file);
    std::ostream fileStream(&buffer);

    fileStream << "some data";

    return 0;
}

Если вы заранее знаете, какие платформы вы поддерживаете, вы можете использовать расширения для конкретных платформ, чтобы создать iostream из файлового дескриптора. Например, как показано здесь, GNU libstdc ++ предоставляет __gnu_cxx::stdio_sync_filebuf, который можно использовать для создания filebuf из FILE *. Класс, который наследуется от std::iostream и инициализирует его соответствующим filebuf, протестирован с g ++ 5.2 и clang ++ 3.7 в Linux, может выглядеть следующим образом:

#include <iostream>
#include <ext/stdio_sync_filebuf.h>

class StdioStream:
  private __gnu_cxx::stdio_sync_filebuf<char>, public std::iostream {
public:
  explicit StdioStream(FILE *fp):
    __gnu_cxx::stdio_sync_filebuf<char>(fp), std::iostream(this) { }
};

int main()
{
    FILE* file = popen("my_prog -opt | other_prog", "w");
    StdioStream fileStream(file);
    fileStream << "some data";
}

Обратите внимание, что нельзя просто определить some_function, который возвращает std::ostream, потому что последний имеет частный конструктор копирования, и потому что промежуточный filebuf необходимо уничтожить вместе с потоком. В приведенном выше примере используется множественное наследование, чтобы иметь возможность инициализировать stdio_sync_filebuf (который в противном случае был бы членом) перед базовым классом iostream - см. base-from-member для получения подробной информации.

Указанный ответ также содержит эквивалентный код для iostreams MSVC ++.

Расширение моего комментария к исходному вопросу.

Вы можете сохранить весь ввод в файл на диске, а затем передать этот файл как ввод в my_prog.

ofstream fileStream("input.txt");
fileStream << "some data";
// insert other input
fileStream.close();
FILE *file = popen("my_prog -opt <input.txt | other_prog", "w");

Вы можете использовать здесь что-то другое, кроме popen, возможно, прямой system вызов. Когда все будет готово, удалите файл input.txt.