如何制作一个启动 Python 脚本的 linux 后台进程（在 c 中）

Question

我创建了一个 Linux 后台进程（在 C++ 中），它监视一个目录并在某个文件出现在该目录中时尝试启动 Python 脚本。我的问题是负责启动 Python 脚本的子进程在调用 execvp 函数后立即退出，我不明白为什么。所有必要的文件都归根用户所有。如果有帮助，这是我的代码。提前感谢您的任何指点！我在发生错误的代码中标记了错误。我还包括了要调用的 Python 脚本

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

using namespace std;

char* arguments[3];
FILE* fd;
const char* logFilePath = "/home/BluetoothProject/Logs/fileMonitorLogs.txt";
char* rfcommPath = (char*)"/home/BluetoothProject/RFCOMMOut.py";
void logToFile(const char*);
void doWork();

void logToFile(const char* str) {
    fd = fopen(logFilePath, "a");
    fprintf(fd, "%s\n", str);
    fclose(fd);
}

int main() {
    arguments[0] = (char*)"python";
    arguments[1] = rfcommPath;
    arguments[2] = NULL;
    pid_t pid = fork();
    if(pid < 0) {
        printf("Fork failed");
        exit(1);
    } else if(pid > 0) {
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }
    umask(0);
    pid_t sid = setsid();
    if(sid < 0) {
        logToFile("setsid() didn't work.");
        exit(1);
    }
    if ((chdir("/")) < 0) {
                logToFile("chdir() didn't work.");
                exit(EXIT_FAILURE);
        }
        close(STDIN_FILENO);
        close(STDOUT_FILENO);
        close(STDERR_FILENO);
    doWork();
}

void doWork() {
    pid_t pid = fork();
    if(pid < 0) {
        logToFile("doWork() fork didn't work.");
    } else if(pid > 0) {
        int status = 0;
        waitpid(pid, &status, 0);
        if(WEXITSTATUS(status) == 1) {
            logToFile("Child process exited with an error.");
        }
    } else {
        int error = execvp(arguments[0], arguments);   //Here is where the error is
        if(error == -1) {
            logToFile("execvp() failed.");
        }
        exit(1);
    }
}

Python 脚本 (AKA RFCOMMOut.py)

import RPi.GPIO as gpio
import serial
led_state = 0
led_pin = 11
gpio.setmode(gpio.BOARD)
gpio.setwarnings(False)
gpio.setup(led_pin, gpio.OUT)
try:
    ser = serial.Serial(port = '/dev/rfcomm0',
            baudrate = 9600,
            parity = serial.PARITY_NONE,
            stopbits = serial.STOPBITS_ONE,
            bytesize = serial.EIGHTBITS)
except IOException as e:
    logFile = open("/home/BluetoothProject/Logs/fileMonitorLogs.txt", "a")
        logFile.write("(First error handler) There was an exception:\n")
        logFile.write(str(e))
    logFile.write("\n")
        logFile.close()

#gpio.output

def process_input(input):
    global led_state
        if input == "I have been sent.\n":
                if led_state == 1:
            led_state = 0
            gpio.output(led_pin, led_state)
        else:
            led_state = 1
            gpio.output(led_pin, led_state)

while True:
    try:
        transmission = ser.readline()
        process_input(transmission)
    except IOError as e:
        logFile = open("/home/BluetoothProject/Logs/fileMonitorLogs.txt", "a")
        logFile.write("(second error handler) There was an exception:\n")
        logFile.write(str(e))
        logFile.write("\n")
        logFile.close()
        break
led_state = 0
gpio.output(led_pin, led_state)
gpio.cleanup()
print("End of program\n")

Answer 1

这个问题有点不清楚，所以我会尝试对问题所在进行一些不同的有根据的猜测，并分别解决每个问题。

TL;DR：删除 close(STDOUT_FILENO) 和 close(STDERR_FILENO) 以获取更多调试信息，这些信息有望为您指明正确的方向。

execvp(3) 返回 -1

根据execvp(3) 文档， execvp(3) 在失败时设置errno。为了理解它失败的原因，你的程序需要在某处输出 errno 的值；可能是标准输出、标准错误或您的日志文件。一个方便的方法是使用perror(3)。例如：

#include <stdio.h>
...
void doWork() {
  ...
  } else {
    int error = execvp(arguments[0], arguments);
    if(error == -1) {
      perror("execvp() failed");
    }
  }
  ...
}

如果不知道那个 errno 值是什么，就很难确定 execvp(3) 失败的原因。

execvp(3) 成功，但我的 Python 程序似乎没有运行

execvp(3) 成功意味着 Python 解释器已成功调用（假设您的 PATH 中没有名为“python”的程序，但实际上不是 Python 解释器）。如果您的程序似乎没有运行，这意味着 Python 难以加载您的程序。据我所知，在这种情况下，Python 总是会向 stderr 输出相关的错误信息；例如，如果 Python 找不到您的程序，它将向标准错误输出“No such file or directory”。

但是，看起来您的 C 程序在调用 doWork() 之前调用了 close(STDERR_FILENO)。根据fork(2)，子进程继承父进程的open 文件描述符集的副本。这意味着在分叉之前调用close(STDERR_FILENO) 将导致子进程没有打开的stderr 文件描述符。如果 Python 在执行您的程序时出现任何错误，您永远不会知道，因为 Python 试图通过不存在的文件描述符通知您。如果 execvp(3) 成功并且 Python 程序似乎根本没有运行，那么我建议您从 C 程序中删除 close(STDERR_FILENO) 并再次运行所有程序。在没有看到 Python 输出的错误信息的情况下，很难确定 Python 程序运行失败的原因。

顺便说一句，我建议不要显式关闭 stdin、stdout 和 stderr。根据stdin(3)，标准流通过调用 exit(3) 和正常程序终止来关闭。

execvp(3) 成功，我的 Python 程序正在运行，但我的 Python 程序在执行任何有用的工作之前就退出了

在这种情况下，我不确定问题可能是什么，因为我对 Raspberry Pi 不是很熟悉。但我认为如果在运行 Python 程序之前不关闭标准流，调试会更轻松。

希望这会有所帮助。