c - 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，例如 ls | cat 等，但我无法使用 ls |厕所。是否存在 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，则它们似乎不会被执行。

Answer 1

这是一个根据您的代码创建的非常简单的程序 - 猜测如何创建管道并稍微简化命令 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

由于代码中的父级不等待子级完成，因此在来自 wc 的错误消息之前会出现提示，但打印的诊断号显示存在各种问题(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。如果他们成功了，他们就不会回来；如果他们成功了，他们就不会回来。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，当您无法执行某些操作时，有礼貌的是打印一条消息来指示您无法执行的操作并以非零退出状态退出。

所以，如Michał Górny说，你的问题的一个主要部分是你的管道处理代码至少是神秘的，因为你没有显示它并且可能是错误的。

我还可以肯定您的代码中没有足够的 close() 调用。作为指导，在每个打开管道且将成为管道一部分的进程中，由 pipe() 系统调用返回的所有文件描述符应在任何给定子进程之前关闭使用 exec*() 函数。不关闭管道可能会导致进程挂起，因为管道的写入端是打开的。如果写入端打开的进程正在尝试从管道的读取端读取数据，那么它将找不到任何要读取的数据。