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我正在制作一个需要在同一个 bash shell 实例中运行多个命令的 C++ 程序。 我需要这个是因为一些命令正在设置一个需要由后续命令读取的 bash 变量。
我正在使用 pipes制作文件描述符,然后使用 read 读取和写入。和 write ,这些管道的另一端连接到一个使用 fork 制作的 child 。 .
当命令不返回输出时会出现问题,例如设置 bash 变量。 在下面的代码中,读取将永远卡在命令号 2 上。我已经搜索了几天,似乎没有办法检测命令何时完成运行而不关闭某处的管道。我相信如果我关闭管道,我将无法重新打开它,这意味着我需要制作一个没有加载变量的新 bash shell。
此外,我无法确定哪些命令不会返回输出,因为此代码将从 Web 服务器获取它需要运行的命令,并希望避免将命令与“&&”连接在一起以进行粒度错误报告。
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <cstdlib>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc, char *argv[])
{
int inPipeFD[2];
int outPipeFD[2];
// Create a read and write pipe for communication with the child process
pipe(inPipeFD);
pipe(outPipeFD);
// Set the read pipe to be blocking
fcntl(inPipeFD[0], F_SETFL, fcntl(inPipeFD[0], F_GETFL) & ~O_NONBLOCK);
fcntl(inPipeFD[1], F_SETFL, fcntl(inPipeFD[1], F_GETFL) & ~O_NONBLOCK);
// Create a child to run the job commands in
int pid = fork();
if(pid == 0) // Child
{
// Close STDIN and replace it with outPipeFD read end
dup2(outPipeFD[0], STDIN_FILENO);
// Close STDOUT and replace it with inPipe read end
dup2(inPipeFD[1], STDOUT_FILENO);
system("/bin/bash");
}
else // Parent
{
// Close the read end of the write pipe
close(outPipeFD[0]);
// Close the write end of the read pipe
close(inPipeFD[1]);
}
// Command 1
char buf[256];
string command = "echo test\n";
write(outPipeFD[1], command.c_str(), command.length());
read(inPipeFD[0], buf, sizeof(buf));
cout << buf << endl;
// Command 2
char buf2[256];
command = "var=worked\n";
write(outPipeFD[1], command.c_str(), command.length());
read(inPipeFD[0], buf2, sizeof(buf2));
cout << buf2 << endl;
// Command 3
char buf3[256];
command = "echo $var\n";
write(outPipeFD[1], command.c_str(), command.length());
read(inPipeFD[0], buf3, sizeof(buf3));
cout << buf3 << endl;
}
有没有办法检测 child 的命令已经完成而不必关闭管道?
最佳答案
一种解决方案是设置 bash
在交互模式下通过 system("/bin/bash -i");
启动它并将提示设置为最后一个命令的退出代码。
首先,一个方便的函数,让写和读更简单:
std::string command(int write_fd, int read_fd, std::string cmd) {
write(write_fd, cmd.c_str(), cmd.size());
cmd.resize(1024); // turn cmd into a buffer
auto len = read(read_fd, cmd.data(), cmd.size());
if(len == -1) len = 0;
cmd.resize(static_cast<std::size_t>(len));
return cmd;
}
然后在您的父进程中:
sleep(1); // ugly way to make reasonably sure the child has started bash
int& out = outPipeFD[1]; // for convenience
int& in = inPipeFD[0]; // for convenience
// first, set the prompt
std::cout << command(out, in, "export PS1='$?\\n'\n") << '\n';
// then all these will print something
std::cout << command(out, in, "echo test\n") << '\n';
std::cout << command(out, in, "var=worked\n") << '\n';
std::cout << command(out, in, "echo $var\n") << '\n';
通过这种方式,您将始终可以阅读一些内容 - 您还可以使用它来验证命令是否正确执行。
bash
在
-i
中需要一个真正的终端(交互式)模式,我们必须在没有它的情况下进行。想法:
echo $?
+ 发送的每个命令的分隔符 exit
已发送。 #include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/select.h>
#include <algorithm>
#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <random>
#include <sstream>
#include <utility>
#include <vector>
// a function to generate a random string to use as a delimiter
std::string generate_delimiter() {
thread_local std::mt19937 prng(std::random_device{}());
thread_local std::uniform_int_distribution dist('a', 'z');
thread_local auto gen = [&]() { return dist(prng); };
std::string delimiter(128, 0);
std::generate(delimiter.begin(), delimiter.end(), gen);
return delimiter;
}
// custom exit codes for the command function
enum exit_status_t {
ES_WRITE_FAILED = 256,
ES_READ_FAILED,
ES_EXIT_STATUS_NOT_FOUND
};
// a function executing a command and returning the output and exit code
std::pair<std::vector<std::string>, exit_status_t> command(int write_fd,
int read_fd,
std::string cmd) {
constexpr size_t BufSize = 1024;
// a string that is unlikely to show up in the output:
const std::string delim = generate_delimiter() + "\n";
cmd += "\necho -e $?\"\\n\"" + delim; // add echoing of status code
auto len = write(write_fd, cmd.c_str(), cmd.size()); // send the commands
if(len <= 0) return {{}, ES_WRITE_FAILED}; // couldn't write, return
cmd.resize(0); // use cmd to collect all read data
std::string buffer(BufSize, 0);
// a loop to extract all data until the delimiter is found
fd_set read_set{};
FD_SET(read_fd, &read_set);
while(true) {
// wait until something happens on the pipe
select(read_fd + 1, &read_set, nullptr, nullptr, nullptr);
if((len = read(read_fd, buffer.data(), buffer.size())) <= 0) {
// Failed reading - pipe probably closed on the other side.
// Add a custom exit code and the delimiter and break out.
cmd += "\n" + std::to_string(ES_READ_FAILED) + "\n" + delim;
break;
}
// append what was read to cmd
cmd.append(buffer.begin(), buffer.begin() + len);
// break out of the loop if we got the delimiter
if(cmd.size() >= delim.size() &&
cmd.substr(cmd.size() - delim.size()) == delim)
{
break;
}
}
cmd.resize(cmd.size() - delim.size()); // remove the delimiter
// put what was read in an istringstream for parsing
std::istringstream is(cmd);
// extract line by line
std::vector<std::string> output;
while(std::getline(is, cmd)) {
output.push_back(cmd);
}
// extract the exit code at the last line
exit_status_t retval = ES_EXIT_STATUS_NOT_FOUND;
if(not output.empty()) { // should never be empty but ...
retval = static_cast<exit_status_t>(std::stoi(output.back(), nullptr));
output.resize(output.size() - 1);
}
return {output, retval}; // return the pair
}
测试驱动程序:
int main() {
int inPipeFD[2];
int outPipeFD[2];
// Create a read and write pipe for communication with the child process
pipe(inPipeFD);
pipe(outPipeFD);
// Set the read pipe to be non-blocking
fcntl(inPipeFD[0], F_SETFL, fcntl(inPipeFD[0], F_GETFL) | O_NONBLOCK);
fcntl(inPipeFD[1], F_SETFL, fcntl(inPipeFD[1], F_GETFL) | O_NONBLOCK);
// Create a child to run the job commands in
int pid = fork();
if(pid == 0) // Child
{
// Close STDIN and replace it with outPipeFD read end
dup2(outPipeFD[0], STDIN_FILENO);
close(outPipeFD[0]); // not needed anymore
// Close STDOUT and replace it with inPipe read end
dup2(inPipeFD[1], STDOUT_FILENO);
close(inPipeFD[1]); // not needed anymore
// execl() is cleaner than system() since it replaces the process
// completely. Use /bin/sh instead if you'd like.
execl("/bin/bash", "bash", nullptr);
return 1; // to not run the parent code in case execl fails
}
// Parent
// Close the read end of the write pipe
close(outPipeFD[0]);
// Close the write end of the read pipe
close(inPipeFD[1]);
sleep(1);
int& out = outPipeFD[1]; // for convenience
int& in = inPipeFD[0]; // for convenience
// a list of commands, including an erroneous command(foobar) + exit
for(std::string cmd : {"echo test", "var=worked", "echo $var", "foobar", "exit"})
{
std::cout << "EXECUTING COMMAND: " << cmd << '\n';
auto [output, exit_status] = command(out, in, cmd);
// print what was returned
for(auto str : output) std::cout << str << '\n';
std::cout << "(exit status=" << exit_status << ")\n";
}
}
可能的输出:
EXECUTING COMMAND: echo test
test
(exit status=0)
EXECUTING COMMAND: var=worked
(exit status=0)
EXECUTING COMMAND: echo $var
worked
(exit status=0)
EXECUTING COMMAND: foobar
bash: line 7: foobar: command not found
(exit status=127)
EXECUTING COMMAND: exit
(exit status=257)
关于c++ - 使用管道在同一进程上执行多个shell命令时读取死锁,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/65847624/
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