fork() 之后数组更改值

Question

我正在尝试制作一个简单的 shell 副本（用 C 语言）用于学习目的。下面的代码部分显示了我目前所处的位置：

#define TRUE ( 1 )
#define NUMBEROFARGUMENTS ( 5 )

void execute(char** input){

    pid_t pid;
    pid = fork();   

    if (pid == 0){
        printf("Spawned foreground process pid: %d\n", getpid());
        execvp(input[0], input);
        _exit(1);
    } else {
        waitpid(pid, NULL, 0);
        printf("Foreground process %d terminated.\n", pid);
    }

}

void check_input(char** input){

    char in[70];
    char *tok_inline;

    gets(in);   
    tok_inline = strtok(in," ");

    int i;
    for(i=0; i < NUMBEROFARGUMENTS; i++){
        input[i] = tok_inline;
        tok_inline = strtok(NULL," ");
    }

}

int main(){

    char* input[NUMBEROFARGUMENTS];

    printf("MiniShell v2.5\n");

    while ( TRUE ){

        printf("--> ");

        check_input(input);

        if ( strcmp ( input[0], "cd" ) == 0 ){
            chdir(input[1]);
        } else if ( strcmp( input[0], "exit" ) == 0 ){
            exit(0);
        } else {    
            execute(input);
        }

    }
        exit(0);
}

但是我遇到了一个我似乎找不到答案的问题。在执行方法中执行 fork() 后，输入的字符串数组似乎与分叉之前的值不同。如果我尝试在分叉之前打印出存储在输入中的字符串，一切似乎都按顺序进行，但在分叉输入之后不再包含它应该具有的字符串，因此 execvp() 无法正确执行。

我是否错过了一些东西或者我误解了 fork() 等的工作原理？据我所知，上面的代码应该做我想做的事情。

请大家给点建议，谢谢。

Answer 1

你的问题与分叉无关。

char in[70]; 在堆栈上。 check_input 处理它，但在它返回后，下一个函数调用将开始覆盖该内存位置，从而覆盖令牌。使用malloc进行内存分配。

Answer 2

决不将指向局部变量的指针返回给函数的调用者。

char in[70];
/* ... */
tok_inline = strtok(in," ");

int i;
for(i=0; i < NUMBEROFARGUMENTS; i++){
    input[i] = tok_inline;
    /* ... */

strtok 的返回值是一个指向 in 内部位置的指针，而不是副本或类似的东西。由于 in 是在堆栈上分配的，而不是使用 malloc 动态分配的，因此当 check_input 返回且堆栈帧时，它和那些指针将不再有效被摧毁了。

保留指向任何不再存在的变量的指针将导致未定义的行为。正如您所注意到的，当堆栈上的该位置被重用于其他任何内容（其他变量、函数调用等）时，您的（无效）字符串将会变得混乱。

另一种方法是在 tok_inline 上使用 strdup，它使用 malloc 来复制字符串。

编辑：您还应该在for的条件下检查strtok（即tok_inline）的返回值> 循环，如果返回 NULL 也终止 - 意味着没有更多的标记。

将 for 循环签名更改为：for(i=0; i 。

另外，请考虑使用 fgets(in, 70, stdin); 而不是 gets，后者是不安全的，如果输入的大小大于该值，可能会导致缓冲区溢出你的缓冲区。另请注意，换行符 '\n' 如果适合，则存储在缓冲区的末尾。

EDIT2：此外，传递给 execvp 的第二个参数 (argv) 是一个 NULL 终止的字符串数组，即。 {"ls", NULL }。为此：

• 在 check_input 中的 for 循环后添加 input[i] = NULL;
• 更改 char* input[NUMBEROFARGUMENTS ]; 到 char* input[NUMBEROFARGUMENTS + 1];，以便在数组中为 NULL 多出 1 个元素。

另外，如果您决定使用fgets，则需要从缓冲区末尾删除'\n'（如果存在）。您的 check_input 函数可能类似于：

void check_input(char** input){

    char in[70];
    char *tok_inline;
    size_t len;

    fgets(in, 70, stdin);
    len = strlen(in);
    if (in[len - 1] == '\n')
        in[len - 1] = '\0';

    tok_inline = strtok(in," ");

    int i;
    for(i=0; i < NUMBEROFARGUMENTS && tok_inline; i++){
        input[i] = strdup(tok_inline);
        tok_inline = strtok(NULL," ");
    }

    input[i] = NULL;
}

EDIT3: 对于有关内存泄漏的最终查询，是的，您应该释放内存。您不需要在子进程中这样做，因为当它调用 exec 时，它的进程将被新进程的进程替换。

但是，您应该释放父级分配的内存。由于我们已经 NULL 终止了数组，因此只需将以下内容添加到 execute 的 else 块中的任意位置即可：

while (*input)
    free(*input);

Answer 3

将输入从 gets() 复制到堆栈变量时要小心。这条线

 input[i] = tok_inline;

就是你的问题所在。您必须将 tok_inline 字符串复制到 fork 之后的位置。就目前情况而言，当您在父进程中执行 printf() 时，它可能仍然存在，但它不会在您的子进程中。

你必须做这样的事情（未验证）：

input[i] = malloc((strlen(tok_inline)+1)*sizeof(*tok_inline));
strcpy(input[i], tok_inline);

这是一种相当糟糕的方法，因为你会泄漏内存，但它明白了我的观点。