execvp/fork——如何捕捉不成功的执行？

Question

现在我正在编写一个必须执行子进程的 C 程序。我不会同时执行多个子进程或任何事情，所以这相当简单。我肯定成功地执行了内置的 shell 程序（即 cat 和 echo 之类的东西），但我还需要能够判断这些程序之一何时无法成功执行。我正在尝试使用以下简化代码：

int returnStatus; // The return status of the child process.
pid_t pid = fork();

if (pid == -1) // error with forking.
{
   // Not really important for this question.
}
else if (pid == 0) // We're in the child process.
{
   execvp(programName, programNameAndCommandsArray); // vars declared above fork().

   // If this code executes the execution has failed.
   exit(127); // This exit code was taken from a exec tutorial -- why 127?
}
else // We're in the parent process.
{
   wait(&returnStatus); // Wait for the child process to exit.

   if (returnStatus == -1) // The child process execution failed.
   {
      // Log an error of execution.
   }
}

例如，如果我尝试执行 rm fileThatDoesntExist.txt，我会认为这是一个失败，因为该文件不存在。我怎样才能做到这一点？此外，虽然 execvp() 调用成功执行了内置的 shell 程序，但它不会执行可执行文件当前目录中的程序（即运行此代码的程序）；为了让它运行当前目录中的程序，我还需要做些什么吗？

谢谢！

Answer 1

这是一个非常优雅的解决方案的经典问题。在分叉之前，在父节点中创建一个pipe。在fork 之后，父级应关闭管道的写入端，并阻止从读取端尝试read。孩子应该关闭阅读端并使用fcntl为写作端设置close-on-exec标志。

现在，如果child调用execvp成功，管道的写端会关闭，没有数据，而parent中的read会返回0。如果child调用execvp失败，写错误管道中的代码，并且父级中的read 将返回非零值，已读取父级要处理的错误代码。

Answer 2

wait(2) 给你的不仅仅是子进程的退出状态。为了得到真正的退出状态，你需要使用WIFEXITED()宏来测试孩子是否正常退出（而不是通过信号等异常退出），然后使用WEXITSTATUS()宏来得到真正的退出状态：

wait(&status);
if(WIFEXITED(status))
{
    if(WEXITSTATUS(status) == 0)
    {
        // Program succeeded
    }
    else
    {
        // Program failed but exited normally
    }
}
else
{
    // Program exited abnormally
}

为了让execvp(3) 在当前目录中运行程序，您需要将当前目录添加到您的$PATH 环境中（通常不是一个好主意），或者将完整路径传递给它，例如使用./myprogram 而不仅仅是myprogram。

Answer 3

在故障检测方面，如果 exec() 函数将当前进程替换为新进程，则当前进程消失；执行的程序是否决定它被要求做的事情是成功还是失败并不重要。但是，fork 之前的父进程可以发现子进程的退出代码，该代码可能包含命令成功/失败信息。

在查找可执行文件方面， execvp() 复制了 shell 的操作，搜索当前路径。如果在工作目录中找不到可执行文件，则该目录可能不在搜索路径中（或者文件实际上不是可执行文件）。您可以尝试通过完整路径名指定它们。

如果你只是想运行一个命令并等待结果，你可能想使用 system() 函数来为你处理这个，而不是用 fork/exec 自己构建它。