C：如何将命名管道重定向到子进程的标准输入/外部

Question

基本上我想在 C 中（并且没有缓冲）做与这个 bash 脚本相同的事情：

#!/bin/sh
cat ./fifo_in | myprogram > ./fifo_out

换句话说，我想执行“myprogram”并将其 stdin 和 stdout 重定向到之前创建的两个管道。

另一个程序将数据输入 fifo_in 并从 fifo_out 读出。

当然，从 ./fifo_in 读取、在父级中缓冲并写入 myprogram 的标准输入（对于 stdout 和 ./fifo_out 则相反）是很容易的，但我认为可能有一种方法可以让“myprogram”直接从 fifo 读取/写入，而无需在父进程中进行缓冲。

编辑：

尤金的答案似乎是正确的，但我无法让它发挥作用。

我在 C 端使用这个函数，这对我来说似乎是正确的：

pid_t execpipes(const char *wd, const char *command, const char *pipename)
{
char pipename_in[FALK_NAMESIZE];
char pipename_out[FALK_NAMESIZE];
strcpy(pipename_in, FALKPATH);
strcat(pipename_in, "/");
strcat(pipename_in, FALK_FIFO_PATH);
strcat(pipename_in, "/");
strncat(pipename_in, pipename, FALK_NAMESIZE-2);
strcpy(pipename_out, pipename_in);
strcat(pipename_out, "R");

pid_t pid;
pid = fork();
if (pid < 0)
{   //Error occured
    perror("fork");
    exit(1);
}
if (pid == 0)
{
    chdir(wd);
    d("execpipes: pipename_in=\"%s\"\n", pipename_in);
    d("          pipename_out=\"%s\"\n", pipename_out);
    freopen(pipename_in,"r",stdin);
    freopen(pipename_out,"w",stdout);

    d("execpipes: command=\"%s\"\n", command);

    execl("/bin/sh", "sh", "-c", command, (char *)NULL); // using execv is probably faster
    // Should never get here
    perror("execl");
    exit(1);
}
return pid;
}

我从 PHP 脚本读取和写入管道（仅发布相关部分）：

$pipe_in = fopen($fp.$pipename, "w");
$DEBUG .= "Write to pipe_in\n";
$ret = fwrite($pipe_in, $in);

$pipe_out = fopen($fp.$pipename.'R', "r");
$DEBUG .= "Read from pipe_out\n";
$atext = fread($pipe_out, 200000);  // Program hangs here

程序正确启动，通过 $pipe_in< 接收输入/code> 正确，正确处理数据并且（因为它运行了好几个月）我假设它正确地将数据输出到标准输出，但是当我尝试从 $pipe_out 读取时，它挂起。我知道管道本身设置正确，因为如果我不打开 $pipe_out，程序不会获得任何输入 - 这是有道理的，因为没有 $pipe_out< 的读取器/code> 因此管道并不完整。所以我可以打开 $pipe_out，但我无法从中读取任何内容，这很奇怪。

Edit2：

程序现在可以运行了，谢谢大家 - 由于某种原因，第一个管道必须先关闭，然后才能从第二个管道中读取：

$pipe_in = fopen($fp.$pipename, "w");
$pipe_out = fopen($fp.$pipename.'R', "r");
$DEBUG .= "Write to pipe_in\n";
$ret = fwrite($pipe_in, $in);
fclose($pipe_in);

$DEBUG .= "Read from pipe_out\n";
$atext = fread($pipe_out, 200000);
fclose($pipe_out);

unlink($fp.$pipename);
unlink($fp.$pipename.'R');

Answer 1

我会为 myprogram 编写一个小包装器

freopen("./fifo_in","r",stdin)
freopen("./fifo_out","w",stdout)

（当然不是使用常量路径！），然后 execve myprogram

Answer 2

Korn shell 支持协进程，我认为它可以有效地满足您的要求：从管道读取并写入管道（可以是 C 进程的标准输出和标准输入）

http://www.dartmouth.edu/~rc/classes/ksh/coprocesses.html

Answer 3

怎么样

myprogram < ./fifo_in > ./fifo_out

？

至于摆脱缓冲：由于您的程序直接读取/写入管道，因此缓冲不会对您造成伤害。

重要的一点是写入 fifo_in 的进程应该正确刷新，这样您就不必等待。您的输出也是如此：“工作单元”完成后，刷新您的 stdout ，这将使数据可供读取输出管道的任何人使用。

但是您无法在 myprogram 中执行任何操作来使 fifo_in 的编写器刷新其缓冲区。

[编辑] 要从 C 语言（无需 shell 的帮助）执行此操作，请使用如下代码：（

- Put the names of the two pipes into local variables on the stack
- Call `fork()`. If that returns '0', then open the two fifos with `freopen()` [like Eugen suggested][1]
- Call `execve` to launch the real exec.

简而言之）这就是 shell 在运行命令时所做的事情。确保父进程（fork() 返回 PID != 0 的进程）处理信号 SIGCHLD

Answer 4

也许您正在寻找命名管道？例如：

   mkfifo fifo_in

作为 my_program.c 的测试存根，通过缓冲的 stdin 读取 fifo_in：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(void) {
   char buf[80];
   if (!freopen("./fifo_in", "r", stdin)) {
      perror("freopen");
      exit(EXIT_FAILURE);
   }
   while (!ferror(stdin)) {
      while (fgets(buf, sizeof buf, stdin))
         fputs(buf, stdout);
      sleep(1);
   }
   return 0;
}

然后作为编写器的测试，使用 bash shell:

for x in {1..10}; do 
   echo $x 
   echo $x >> fifo_in 
   sleep 1 
done

注意：

• 我更喜欢使用无缓冲 I/O。
• 至少在我的机器上，作者会阻塞，直到有读者为止。
• 在这个示例中，读者无法判断作者何时完成。