C Unix 管道示例

Question

试图实现一个外壳，主要是管道。我已经编写了这个测试用例，我希望它可以简单地将 ls 传输到 wc ......它绝对不能按预期工作。它将 ls 打印到终端，然后打印内存耗尽。 我非常迷茫如何解决这个问题并让它工作。 find_path 在我的所有测试中都有效。

编辑 - 我必须对项目使用 execv，它是一个类的东西，但我已经尝试使用 execvp 以防万一，它做的事情完全相同。这也只是一个例子，一个测试它为什么不起作用的测试，我为两个命令和 waitpid 调用了两次 fork 一次，因为我没有别的事可做。

#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

通常当很难调试程序时，最好稍微简化一下以消除错误源。这是您的程序，简化后将 find_path 作为错误源删除：

#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);
}

这应该符合您的预期。

在简化过程中，出现了一些错误：

• argv[] 设置不正确，特别是 argv[0] 被设置为 NULL；
• 程序未关闭分配给ls 的管道的输入端。当ls 完成时，管道并没有关闭（因为wc 进程仍然打开它），阻止wc 完成。
• 程序混淆了值stdout 和stdin（类型为FILE*）与文件描述符编号0 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，将其分解为更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，您可以通过以下方式完全避免使用execvp，它将使用标准 PATH 机制为您定位可执行文件。使用sigaction 安装信号处理程序来处理 SIGCHLD 并从信号处理程序调用 waitpid 可能是一个好主意，而不是像你正在做的那样临时调用 waitpid()。你分叉的次数似乎比你想要的多，而且你没有检查错误。希望这些建议对您有所帮助。