ls |使用 C 的 wc 不起作用

Question

我编写了一个 C 程序，它使用多个管道来模拟 shell。问题是我可以运行大多数命令，如ls | cat 等，但我无法使用ls | wc。有没有wc不起作用的情况？

int pipefd[4]; 
int p1 = pipe(pipefd);          // Open pipe 1
int p2 = pipe(pipefd + 2);      // Open pipe 2

pid_t pid;

for(i = 0; i < n_commands; i++)
{
    fflush(stdout);
    pid = fork();

    if(pid == 0)
    {
        int command_no = i;
        int prev_pipe = ((command_no - 1) % 2) * 2;
        int current_pipe = (command_no % 2) * 2;

        // If current command is the first command, close the
        // read end, else read from the last command's pipe
        if(command_no == 0)
        {
            close(pipefd[0]);
        }
        else
        {
            dup2(pipefd[prev_pipe], 0);
            close(pipefd[current_pipe]);
        }

        // If current command is the last command, close the
        // write end, else write to the pipe
        if(command_no == n_commands - 1)
        {
            close(pipefd[current_pipe + 1]);
        }
        else
        {
            dup2(pipefd[current_pipe + 1], 1);
        }

        int p = execvp(tokens[cmd_pos[command_no]], tokens + cmd_pos[command_no]);

        close(pipefd[current_pipe]);
        close(pipefd[prev_pipe]);
        close(pipefd[prev_pipe + 1]);
        close(pipefd[current_pipe + 1]);

        _exit(0);
    }
}

如果/usr/bin 中的程序不是管道中的第一个命令，它们似乎不会被执行。

Answer 1

这是一个从您的代码创建的非常简单的程序 - 猜测可能如何创建管道并简化命令 argv 处理：

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

static char *argv_ls[] = { "ls", 0 };
static char *argv_wc[] = { "wc", 0 };
static char **cmds[]   = { argv_ls, argv_wc };

int main(void)
{
    int n_commands = 2;
    int pipefd[2];

    pipe(&pipefd[0]);   // Error check!

    fflush(stdout);
    for (int i = 0; i < n_commands; i++)
    {
        int pid = fork();

        if (pid == 0)
        {
            int command_no = i;
            int prev_pipe = ((command_no - 1) % 2) * 2;
            int current_pipe = (command_no % 2) * 2;
            printf("cmd %d: prev pipe %d, curr pipe %d\n", i, prev_pipe, current_pipe);
            fflush(stdout);

            // If current command is the first command, close the
            // read end, else read from the last command's pipe
            if (command_no == 0)
            {
                close(pipefd[0]);
            }
            else
            {
                dup2(pipefd[prev_pipe], 0);
                close(pipefd[current_pipe]);  // Line 40
            }

            // If current command is the last command, close the
            // write end, else write to the pipe
            if (command_no == n_commands - 1)
                close(pipefd[current_pipe + 1]);  // Line 46
            else
                dup2(pipefd[current_pipe + 1], 1);

            execvp(cmds[i][0], cmds[i]);
            fprintf(stderr, "Failed to exec: %s (%d: %s)\n", cmds[i][0], errno, strerror(errno));
            _exit(1);
        }
    }

    return 0;
}

当 GCC 4.7.1（在 Mac OS X 10.7.4 上）编译它时，它会发出警告：

pipes-12133858.c: In function ‘main’:
pipes-12133858.c:40:22: warning: array subscript is above array bounds [-Warray-bounds]
pipes-12133858.c:46:22: warning: array subscript is above array bounds [-Warray-bounds]

当我运行它时，我得到了输出：

Isis JL: pipes-12133858
cmd 0: prev pipe -2, curr pipe 0
cmd 1: prev pipe 0, curr pipe 2
Isis JL: wc: stdin: read: Bad file descriptor

由于代码中的父进程不等待子进程完成，所以提示出现在来自wc的错误消息之前，但打印的诊断数字显示存在各种问题（并且编译器能够发现一些问题）。

请注意，无需检查任何exec*() 系列函数的返回值。如果成功，则不返回；如果他们回来，他们就失败了。在调用_exit(0); 之前也不需要关闭，因为系统无论如何都会关闭它们。此外，当您执行某些操作失败时，打印一条消息表明您执行失败并以非零退出状态退出是很有礼貌的。

因此，正如Michał Górny 所说，您的问题的主要部分是您的管道处理代码至少是神秘的，因为您没有显示它并且可能是错误的。

我也可以确定您的代码中没有足够的close() 调用。作为指导，在每个打开了管道且将成为管道一部分的进程中，在任何给定的子进程使用exec*() 函数之前，应关闭pipe() 系统调用返回的所有文件描述符。不关闭管道会导致进程挂起，因为管道的写入端是打开的。如果写入端打开的进程是试图从管道的读取端读取的进程，那么它不会找到任何要读取的数据。

Answer 2

您的管道连接不正确。

这个逻辑：

int prev_pipe = ((command_no - 1) % 2) * 2;
int current_pipe = (command_no % 2) * 2;

不起作用 - 取模的结果将始终为 0 或 1，因此 prev_pipe 和 current_pipe 将是 0 或 2...

好吧，除非我错过了一些隐藏的概念，因为您没有粘贴任何创建管道的代码。