mpv播放器在Windows平台下子进程标准输入异常问题分析

在Windows平台上使用mpv播放器的Lua脚本功能时，开发者可能会遇到一个与子进程标准输入(Stdin)相关的异常问题。这个问题特别表现在通过mpv的subprocess命令启动外部程序时，被启动的进程会接收到一个无效的标准输入句柄。

问题现象

当开发者尝试在mpv的Lua脚本中通过subprocess命令启动外部程序时，被启动的程序会检测到标准输入句柄虽然存在但无效。具体表现为：

1. 被启动程序调用GetStdHandle(STD_INPUT_HANDLE)能够获取到一个非INVALID_HANDLE_VALUE的句柄
2. 但对该句柄调用GetHandleInformation或DuplicateHandle等函数时会失败，返回错误代码6（无效句柄）

这个问题尤其影响使用Rust编写的程序（如uv包管理器），因为Rust的标准库会默认尝试复制标准输入句柄，当复制失败时会导致整个进程启动失败。

技术背景

在Windows系统中，进程间通信的标准输入输出是通过句柄(Handle)实现的。当一个进程创建子进程时，可以通过STARTUPINFO结构体指定子进程的标准输入输出句柄。根据微软官方文档，调用者有责任确保这些句柄是有效的，否则可能导致子进程行为异常或崩溃。

mpv播放器在实现subprocess命令时，对于未明确指定标准输入的情况，默认会使用NUL设备（相当于Unix系统中的/dev/null）作为输入源。然而在实际操作中，传递给子进程的句柄在某些情况下可能无法正常工作。

问题根源

通过分析mpv的源代码可以发现，在Windows平台下实现子进程启动时，对于标准输入的处理存在以下关键点：

1. 当未指定标准输入时，mpv会调用CreateFileW打开NUL设备
2. 获取到的句柄会被设置为子进程的标准输入
3. 但在某些情况下，这个句柄虽然创建成功，却无法被正常使用

这种行为的根本原因可能与Windows句柄的继承机制有关。在创建子进程时，只有标记为可继承的句柄才能被子进程正确使用。如果句柄的继承属性设置不当，即使句柄本身有效，子进程也无法正常使用。

解决方案

对于遇到此问题的开发者，可以考虑以下几种解决方案：

1. 显式指定标准输入：在subprocess命令中明确设置stdin参数，例如使用"pipe"或"null"。

2. 通过cmd.exe中转：对于需要启动Python等解释器的情况，可以通过cmd.exe中转并重定向输入：

   mp.command_native({
       name = "subprocess",
       args = {"cmd.exe", "/c", "echo. | python -V"},
       playback_only = false,
   })
   

3. 修改目标程序：如果可能，修改被启动的程序使其不依赖标准输入句柄的有效性。

最佳实践建议

在Windows平台下开发mpv插件时，如果需要启动外部进程，建议：

1. 始终明确指定子进程的标准输入输出配置
2. 对关键操作添加错误处理逻辑
3. 考虑使用更稳定的进程启动方式，如通过中间脚本处理
4. 测试时注意验证子进程的标准输入输出是否按预期工作

这个问题不仅影响mpv播放器，也是Windows平台下进程间通信的常见陷阱。理解Windows句柄的继承机制和标准输入输出的处理方式，有助于开发者编写更健壮的跨平台代码。