c - 读取时 C block 上的 UNIX 管道

Question

我正在努力为类实现带有管道的 shell。

typedef struct {
    char** cmd;
    int in[2];
    int out[2];
} cmdio;

cmdio cmds[MAX_PIPE + 1];

管道中的命令被读取并存储在cmds中。

cmdio[i].in 是 pipe() 返回的输入管道的一对文件描述符。对于从终端输入读取的第一个命令，它只是 {fileno(stdin), -1}。 cmdin[i].out类似于输出管道/终端输出。 cmdio[i-1].in 与 cmd[i-1].out 相同。例如:

$ ls -l | sort | wc

CMD: ls -l 
IN: 0 -1
OUT: 3 4

CMD: sort 
IN: 3 4
OUT: 5 6

CMD: wc 
IN: 5 6
OUT: -1 1

我们将每个命令传递给 process_command，它会做很多事情:

for (cmdi = 0; cmds[cmdi].cmd != NULL; cmdi++) {
    process_command(&cmds[cmdi]);
}

现在，在 process_command 中:

if (!(pid_fork = fork())) {
    dup2(cmd->in[0], fileno(stdin));
    dup2(cmd->out[1], fileno(stdout));    
    if (cmd->in[1] >= 0) {
        if (close(cmd->in[1])) {
            perror(NULL);
        }
    }
    if (cmd->out[0] >= 0) {
        if (close(cmd->out[0])) {
            perror(NULL);
        }
    }
    execvp(cmd->cmd[0], cmd->cmd);
    exit(-1);
}

问题是从管道读取永远阻塞:

COMMAND $ ls | wc
Created pipe, in: 5 out: 6
Foreground pid: 9042, command: ls, Exited, info: 0
[blocked running read() within wc]

如果不使用 execvp 交换进程，我只是这样做:

if (!(pid_fork = fork())) {
    dup2(cmd->in[0], fileno(stdin));
    dup2(cmd->out[1], fileno(stdout));
    if (cmd->in[1] >= 0) {
        if (close(cmd->in[1])) {
            perror(NULL);
        }
    }
    if (cmd->out[0] >= 0) {
        if (close(cmd->out[0])) {
            perror(NULL);
        }
    }

    char buf[6];
    read(fileno(stdin), buf, 5);
    buf[5] = '\0';

    printf("%s\n", buf);
    exit(0);
}

它恰好有效:

COMMAND $ cmd1 | cmd2 | cmd3 | cmd4 | cmd5 
Pipe creada, in: 11 out: 12
Pipe creada, in: 13 out: 14
Pipe creada, in: 15 out: 16
Pipe creada, in: 17 out: 18
hola!
Foreground pid: 9251, command: cmd1, Exited, info: 0
Foreground pid: 9252, command: cmd2, Exited, info: 0
Foreground pid: 9253, command: cmd3, Exited, info: 0
Foreground pid: 9254, command: cmd4, Exited, info: 0
hola!
Foreground pid: 9255, command: cmd5, Exited, info: 0

可能是什么问题？

Answer 1

您的关闭次数还不够多。在代码中:

if (!(pid_fork = fork())) {
    dup2(cmd->in[0], fileno(stdin));
    dup2(cmd->out[1], fileno(stdout));    
    if (cmd->in[1] >= 0) {
        if (close(cmd->in[1])) {
            perror(NULL);
        }
    }
    if (cmd->out[0] >= 0) {
        if (close(cmd->out[0])) {
            perror(NULL);
        }
    }
    execvp(cmd->cmd[0], cmd->cmd);
    exit(-1);
}

将管道复制到 stdin 和 stdout 之后(通过 fileno())，您需要关闭管道:

if (!(pid_fork = fork())) {
    dup2(cmd->in[0], fileno(stdin));
    dup2(cmd->out[1], fileno(stdout));    
    if (cmd->in[1] >= 0) {
        if (close(cmd->in[1])) {
            perror(NULL);
        }
    }
    if (cmd->out[0] >= 0) {
        if (close(cmd->out[0])) {
            perror(NULL);
        }
    }
    close(cmd->in[0]);  // Or your error checked version, but I'd use a function
    close(cmd->out[1]);     
    execvp(cmd->cmd[0], cmd->cmd);
    exit(-1);
}

程序没有完成，因为文件的写端仍然打开。另外，不要忘记，如果父进程(shell)创建了管道，它必须关闭管道的两端。没有关闭足够的管道可能是开始学习管道管道时最常见的错误。