Перенаправление вывода может изменить поведение программы

Это перевод Redirecting output can result in altered program behavior. Автор: Реймонд Чен.

Рассмотрим программу, которая выводит результат в консоль так (я пометил каждую строку потоком, в который она пишется):

stdout: line 1
stderr: err 1
stdout: line 2
stderr: err 2

Вы хотите захватить оба потока (обычный и вывод ошибок), так что вы запускаете программу и добавляете ">output 2>&1" к командной строке, чтобы захватить оба потока в файл output. Но если вы посмотрите содержимое этого файла, то увидите это:

line 1
line 2
err 1
err 2

Что произошло?

Большинство программ изменяют своё поведение, в зависимости от того, направлен ли их выходной поток на экран или в файл. Если выходной поток является устройством (вроде экрана), то программа отключает буферизацию и пишет на экран немедленно. С другой стороны, если выходной поток направлен в файл, то программа включает буферизацию и строки сначала попадают в кэш в памяти, а не пишутся немедленно в файл. Когда буфер заполняется, он сбрасывается в файл и освобождается, чтобы принять следующую порцию данных.

Это объясняет поведение, которое мы видим выше. Программа генерирует вывод в оба потока, а результаты буферизируются. Когда программа завершает работу, буфера сбрасываются в файл - сначала обычный выходной поток, а затем поток для ошибок. Вот почему вы видите перегруппировку строк.

"Но я не писал никакого кода вроде этого в моей программе; почему же это происходит и с ней тоже?"

Если вы используете библиотеку поддержки языка для вывода информации, то ваша программа уже может иметь это поведение - осознаёте вы это или нет. К примеру, Delphi RTL по умолчанию выполняет буферизированный вывод в файлы. Вы можете в любой момент сбросить буфер вручную, используя процедуру Flush(Output);. Вы также можете отключить буфер с помощью процедуры SetTextBuf.

(Мой одноклассник в колледже стал легендарным из-за исправления ошибки в одной из программ, используемых в классе VLSI, все из которых были заметно бажными. Он применил двоичный патч, чтобы отключить буферизированный ввод/вывод).