C Unix 管道示例

Question

尝试实现一个shell，主要是管道。我已经编写了这个测试用例，我希望将 ls 简单地通过管道传输到 wc ...它肯定不会按预期工作。它将 ls 打印到终端，然后打印内存耗尽。 我非常不知道如何解决这个问题并让它发挥作用。 find_path 在我的所有测试中都有效。

编辑-我必须在项目中使用 execv ，它是一个类的东西，但我已经用 execvp 尝试过以防万一，它做了完全相同的事情。另外，这只是一个例子，一个测试来看看为什么它不起作用，我为两个命令和 waitpid 调用 fork 两次，因为我没有其他事情可做。

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdio.h>
int find_path(char* execname, char** dst)
{        
        char *path = getenv("PATH");
        path = strdup(path);
        char *pos;
        path = strtok_r(path, ":", &pos);
        char *originalpath  = path;
        do
        {
                char* test = (char*)calloc(strlen(path) + strlen(execname) + 2, sizeof(char));
                test = strcpy(test, path);
                int testlen = strlen(test);
                (*(test+testlen)) = '/';
                strcpy(test + testlen + 1,execname);
                struct stat buf;
                int result = stat(test, &buf);
                if (result == 0)
                {
                        *dst = test;
                        free (originalpath);
                        return 1;
                }
                else
                {
                        free(test);
                }

        } while ((path = strtok_r(NULL, ":", &pos)) != NULL);
        free(originalpath);
        return 0;
}

int main()
{
    char *cmd1 = "ls";
    char *cmd2 = "wc";
    int filedes[2];
    pipe(filedes);
    char** argv = (char**)calloc(1, sizeof(char*)); 
    argv[0] = (char*)malloc(sizeof(char*));
    argv[0] = NULL;

    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0)
    {
        char *path;
                find_path(cmd1, &path);
        dup2(filedes[1],stdout);

        execv(path,argv); 
    }
    pid = fork();
    if (pid == 0)
    {
        dup2(filedes[0], stdin);
        char *path;
        find_path(cmd2, &path);
        execv(path, argv);

    }
    else
        waitpid(pid);

}

Answer 1

通常，当程序难以调试时，最好稍微简化它以消除错误源。这是您的程序，经过简化以删除 find_path 作为错误源：

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int filedes[2];
    pipe(filedes);

    /* Run LS. */
    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0) {
        /* Set stdout to the input side of the pipe, and run 'ls'. */
        dup2(filedes[1], 1);
        char *argv[] = {"ls", NULL};
        execv("/bin/ls", argv);
    } else {
        /* Close the input side of the pipe, to prevent it staying open. */
        close(filedes[1]);
    }

    /* Run WC. */
    pid = fork();
    if (pid == 0) {
        dup2(filedes[0], 0);
        char *argv[] = {"wc", NULL};
        execv("/usr/bin/wc", argv);
    }

    /* Wait for WC to finish. */
    waitpid(pid);
}

这应该按照您的预期运行。

在简化过程中，出现了一些错误：

• argv[] 没有正确设置，特别是 argv[0] 被设置为 NULL；
• 该程序没有关闭提供给 ls 的管道的输入端。当 ls 完成时，管道并未关闭（因为 wc 进程仍将其打开），从而阻止了 wc 完成。
• 该程序将值 stdout 和 stdin （其类型为 FILE*）与文件描述符编号 0 混淆> 和 1 （由 dup、pipe 等使用）

Answer 2

您可以做很多事情来改进此代码（例如，将其分解为较小的函数将是一个开始），但我怀疑您的内存不足问题来自 find_path() 中的代码，您可以通过使用 execvp 它将使用标准 PATH 机制为您找到可执行文件。使用 sigaction 安装信号处理程序来处理可能是个好主意SIGCHLD 并从信号处理程序调用 waitpid，而不是仅仅调用 waitpid( ）就像你正在做的那样。您的分叉次数似乎超出了您的预期，而且您没有检查错误。希望这些建议有所帮助。