c++ - fork 进程有问题

Question

所以我正在为我的一个类编写一个 UNIX shell，基本上我接受一个参数，如果参数末尾有“&”，那么我需要父进程调用 wait();。

我的问题是程序应该接受输入直到我输入退出，所以一切都在一个“while”循环中。事情运行得很完美，直到我调用一个末尾带有“&”的命令，然后我可以看到父进程结束，然后子进程结束，但是我没有在正常提示下接受输入“哦>”。

所以基本上这是我运行一个简单命令时的正常输出:

osh> ls -l
child:0
a.out  main  main.cpp  main.cpp~
parent: 8695 

但是当我在末尾运行带有“&”的命令时，会发生这种情况:

osh> ls -l &
parent: 27082
osh> child:0
total 44
-rwxr-xr-x 1 myuser users 10368 Mar  1 14:46 a.out
-rwxr-xr-x 1 myuser users 23368 Mar  1 14:00 main
-rw-r--r-- 1 myuser users  1658 Mar  1 14:46 main.cpp
-rw-r--r-- 1 myuser users  1676 Mar  1 14:45 main.cpp~
<cursor is here accepting commands, but no osh> prompt>

如有任何意见或建议，将不胜感激。我觉得这只是一个小错误，但我已经多次通过调试器运行，但找不到任何东西。我只是没有那么多 fork 的经验。下面是要查看的完整代码:

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <iostream>
#include <string.h>
#include <string>
#include <cstring>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>

#define MAX_LINE 80 //the maximum length command

using namespace std;

int main()
{
  char* args[MAX_LINE/2 + 1]; //command line arguments
  char str[41]; //intitialize string for input
  int should_run = 1; //flag to determine when to exit program
  bool status; //status of whether or not an ampersand is in the passed argument

  while (should_run) {
    int index = 0;

    cout << "osh> ";
    fflush(stdout);

    cin.getline(str, 41);

    args[index] = strtok(str, " ");

    while (args[index] != NULL) {
      index++;
      args[index] = strtok(NULL, " ");
    }

    if (strcmp (args[0], "exit") == 0) //in input is "exit", exit the while loop
      break;

    if (*args[index - 1] == '&') //check whether to run processes concurrently
      status = true;

    args[index - 1] = NULL; //remove & to make sure arguments are valid

    // (1) fork a child process using fork()
    pid_t pid = fork();

    if (pid < 0) { //error handling
      perror("Fork Failed.");
      break;
      }
    // (2) the child process will invoke execvp()
    if (pid == 0) {
      //child process
      cout << "child:" << pid << endl;
      if ( execvp (args[0], args) == -1 ) {
        perror ("exec");
      }
    }

    // (3) if command didn't included &, parent will invoke wait()
    //parent process
    if (pid > 0) {
        // parent process
       if (!status) {
         wait(0);
         }
       cout << "parent: " << pid << endl;
    }
  }

  return 0;
}

编辑:我还刚刚意识到，在我发布的第二个输出中，它在父进程之后第二次显示“osh>”，不知道如何描述该错误。

Answer 1

不，你已经在命令提示符下了:

osh> child:0
total 44

那是你的命令、提示符、osh> 提示符。

这里的问题是您的计算机完全按照您的指示执行，而不是您希望它执行的操作。您的代码(有一个不相关的主要错误，我现在会谈到)说如果输入了 & 则不要等到子进程完成并继续。

而这正是发生的事情。子进程启动，您的父进程立即发出下一个 osh> 提示。而且，它做得如此之快，甚至在子进程进行更改以产生任何输出之前。因此，在 osh> 提示符之后，子进程的输出会出现在您的终端上。由于您的父进程已经产生了它的提示，它现在正在等待您的下一个输入，并且在子进程终止并完成其输出后，它没有理由不继续等待。

这回答了您的提示发生了什么问题。你没有解释你预期会发生什么，所以不能再说了；但是如果你想再次重新发出提示，在子进程终止后，你可以通过正确处理 SIGCHLD 信号来实现。有关更多信息，请参阅您的 C++ 书籍。

至于你不相关的错误，它实际上是两个错误:

if (*args[index - 1] == '&')
  status = true;

args[index - 1] = NULL; //re

第一个错误:任何以 '&' 开头的东西，而不仅仅是“&”本身，都会触发后台作业行为。

第二个错误:如果未输入'&'，此代码仍会截断输入的最后一个单词。这就是为什么当您输入命令 ls -l 时，您最终会执行 ls，并从您的第一个命令获得结果输出。