C/Linux - 在重定向 stdin 和 stout 时遇到问题

Question

我有以下程序:

int main(int argc, char **argv)
{
    char    *program;
    char     stringa[1000] = "";
    int num = 0;
    char snum[10];
    int pipefd[2];
    pipe(pipefd);
    program = argv[1];   

    sprintf(stringa, "./%s", program);

    pid_t pid = fork();
    if (pid < 0 ) {
        perror("fork failed."); 
        exit(1);
    }
    else if (pid == 0) { 
        char* args[] = {stringa, NULL};
        execv(args[0], args);
    }
    else {   
       char procmon_str[] = "./procmon";
       num = pid;
       sprintf(snum, "%d",num);

       pid_t pid2 = fork();
       if (pid2 == 0) { //launch procmon
           char* args2[] = {procmon_str, snum, NULL};

           close(pipefd[0]); //close reading end in the child
           dup2(pipefd[1], 1); //send stdout to the pipe
           dup2(pipefd[1], 2); //send stderr to the pipe
           close(pipefd[1]); //this descriptor is no longer needed

           execv(args2[0], args2);
       }
       else { 
           close(pipefd[1]);
           dup2(pipefd[0], STDIN_FILENO);
           close(pipefd[0]);
           char* args3[] = {"./filter", NULL};
           execv(args3[0], args3);    
       }
    }

   return 0;
}

我这样启动它:

./myProgram process

然后，会发生以下情况:

• myProgram 启动 process 并确定其 PID
• 然后使用相同的 PID 启动 procmon 程序
• 它将启动另一个运行程序 filter
的进程

procmon 的输出应该被发送到 filter 的输入，这意味着 - filter 将从它的标准输入读取什么 procmon 正在写入其标准输出。

出于某种原因，我没有得到想要的结果。

procmon 的工作是获取给定进程的 PID，访问相应的 /proc/PID/stat 文件并打印进程状态。filter 需要接受它并且只打印状态从一个状态变为另一个状态的那一行。目前，我没有从 filter 得到任何东西。

process 进入休眠 3 秒的循环(10 次迭代)，然后开始另一个循环，将变量递增 400,000 次。

我做对了吗？

Answer 1

“没有得到想要的结果”并不能很好地描述您所面临的问题。

总体来说，代码还不错。我做了一些重大更改和一些无关紧要的更改(移动变量声明、初始化变量而不是分配它们、格式化)。重大变化包括:

• 检查程序是否使用参数调用。
• 在创建第一个 child 之前不创建管道。
• 报告错误并退出 execv()失败。
• 不重定向 procmon 的标准错误处理到管道。

管道创建可能很重要。如最初所写，process管道的两端都打开了，所以filter process 时不会在管道上获得 EOF继续。自 process不太可能使用管道(它不知道为它们打开了哪些文件描述符)，保持管道打开确实没有意义，而且可能会有一些危害。

不将标准错误重定向到管道让我看到一条错误消息，因为我使用的测试脚本中没有 shebang。

我使用了 stderr.h 中的一组函数和 stderr.c ，可在 GitHub 上找到 https://github.com/jleffler/soq/tree/master/src/libsoq .它们简化了错误报告，因此我的大多数程序都使用它们。

这将导致以下代码，可以看出它与您所拥有的相似:

#include "stderr.h"
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char **argv)
{
    err_setarg0(argv[0]);
    if (argc != 2)
        err_usage("program");

    pid_t pid = fork();
    if (pid < 0)
        err_syserr("failed to fork");
    else if (pid == 0)
    {
        char stringa[1000] = "";
        char    *program = argv[1];
        sprintf(stringa, "./%s", program);
        char *args[] = {stringa, NULL};
        execv(args[0], args);
        err_syserr("failed to execute '%s': ", args[0]);
    }
    else
    {
        int pipefd[2];
        pipe(pipefd);

        pid_t pid2 = fork();
        if (pid2 < 0)
            err_syserr("failed to fork");
        else if (pid2 == 0)    // launch procmon
        {
            int num = pid;
            char snum[10];
            sprintf(snum, "%d", num);
            char procmon_str[] = "./procmon";
            char *args2[] = {procmon_str, snum, NULL};

            close(pipefd[0]); // close reading end in the child
            dup2(pipefd[1], 1); // send stdout to the pipe
            //dup2(pipefd[1], 2); // send stderr to the pipe
            close(pipefd[1]); // this descriptor is no longer needed
            execv(args2[0], args2);
            err_syserr("failed to execute '%s': ", args2[0]);
        }
        else
        {
            close(pipefd[1]);
            dup2(pipefd[0], STDIN_FILENO);
            close(pipefd[0]);
            char *args3[] = {"./filter", NULL};
            execv(args3[0], args3);
            err_syserr("failed to execute '%s': ", args3[0]);
        }
    }
    /*NOTREACHED*/
    return 0;
}

然后我面临着测试这个的问题。我创建了三个 shell 脚本 — process , procmon和 filter . process 似乎并不重要只要需要一些时间就可以做到。 procmon可能是为了监视进程的状态；它不可能是标准程序，因为您在当前目录中运行它。同样，filter大概是为了修改它从输入中读取的内容。所以，我发明了脚本来完成这些工作:

过程

#!/bin/sh
exec timeout -t 2m -- dribbler -m "$0: PID $$" -r 0.2 -s 0.5 -t

进程

#!/bin/sh
exec timeout -t 2m -- dribbler -m "$0: PID $1" -r 0.3 -t

过滤器

#!/bin/sh
echo "$0 at work"
exec grep -e '^[0-9]*9[0-9]*:' -- -

dribbler程序是一个缓慢写入信息的自制软件，timeout程序(也是自制程序，版本可追溯到 1989 年，而不是同名的 GNU 程序)在指定时间后停止其进程。 -r和 -s dribbler 的选项实现高斯时间分布(-s 平均 sleep 时间，默认为一秒，-r 随机性的标准偏差)。 filter脚本宣布它正忙，然后在输出的第一个字段中查找 9。

有了这个基础设施，我得到了如下输出:

$ pp37 process
./filter at work
0: ./process: PID 48812
1: ./process: PID 48812
2: ./process: PID 48812
…
9: ./process: PID 48812
10: ./process: PID 48812
…
20: ./process: PID 48812
21: ./process: PID 48812
9: ./procmon: PID 48812
22: ./process: PID 48812
23: ./process: PID 48812
…
92: ./process: PID 48812
93: ./process: PID 48812
49: ./procmon: PID 48812
94: ./process: PID 48812
95: ./process: PID 48812
96: ./process: PID 48812
97: ./process: PID 48812
98: ./process: PID 48812
99: ./process: PID 48812
100: ./process: PID 48812
101: ./process: PID 48812
102: ./process: PID 48812
…
116: ./process: PID 48812
117: ./process: PID 48812
59: ./procmon: PID 48812
118: ./process: PID 48812
119: ./process: PID 48812
…
140: ./process: PID 48812
69: ./procmon: PID 48812
141: ./process: PID 48812
…
161: ./process: PID 48812
162: ./process: PID 48812
79: ./procmon: PID 48812
163: ./process: PID 48812
…
179: ./process: PID 48812
180: ./process: PID 48812
89: ./procmon: PID 48812
181: ./process: PID 48812
182: ./process: PID 48812
90: ./procmon: PID 48812
183: ./process: PID 48812
91: ./procmon: PID 48812
184: ./process: PID 48812
185: ./process: PID 48812
186: ./process: PID 48812
92: ./procmon: PID 48812
187: ./process: PID 48812
188: ./process: PID 48812
93: ./procmon: PID 48812
189: ./process: PID 48812
94: ./procmon: PID 48812
190: ./process: PID 48812
191: ./process: PID 48812
95: ./procmon: PID 48812
192: ./process: PID 48812
193: ./process: PID 48812
96: ./procmon: PID 48812
194: ./process: PID 48812
195: ./process: PID 48812
196: ./process: PID 48812
97: ./procmon: PID 48812
197: ./process: PID 48812
98: ./procmon: PID 48812
198: ./process: PID 48812
199: ./process: PID 48812
200: ./process: PID 48812
201: ./process: PID 48812
99: ./procmon: PID 48812
202: ./process: PID 48812
…
220: ./process: PID 48812
109: ./procmon: PID 48812
221: ./process: PID 48812
…
234: ./process: PID 48812
235: ./process: PID 48812
$

process 的输出未过滤，因此显示每一行，但 procmon 的输出被过滤，只有带有 9 的行显示。这似乎是正确的行为。