教育任务：想模仿管道符号（命令，方法）＆＃34; |＆＃34;工作。程序从STDIN的unix shell中获取命令：
command1 | command2 | command3 | ....
并且应该执行它将STDIN | STDOUT重定向到每个命令的管道。最终输出重定向到result.out文件。应该只使用execlp和fork。
第一个变体：适用于1-2个命令，但会冻结3个或更多。我做错了什么：好像我关闭了所有的管道描述符？
现在在第二个变体中，execute_line被简化了，现在又出现了另一个问题：输出混乱。如何在命令之间正确传递管道？
第3种变体：最接近正确，添加了更多调试信息。问题：如何正确连接中间孩子？
第4个变体，固定逻辑，几乎正确：使用1个，3个或更多命令正常工作，2开始失败（之前工作正常） - 很奇怪：）
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <algorithm>
#include <cstring>
#include <vector>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
using namespace std;
void split(const string& str, vector<string> &tokens,
const string &delimiters = " ")
{
// Skip delimiters at beginning.
string::size_type lastPos = str.find_first_not_of(delimiters, 0);
// Find first "non-delimiter".
string::size_type pos = str.find_first_of(delimiters, lastPos);
while (string::npos != pos || string::npos != lastPos)
{
// Found a token, add it to the vector.
tokens.push_back(str.substr(lastPos, pos - lastPos));
// Skip delimiters. Note the "not_of"
lastPos = str.find_first_not_of(delimiters, pos);
// Find next "non-delimiter"
pos = str.find_first_of(delimiters, lastPos);
}
}
inline string trim(string &str)
{
const string whitespaces(" \t\f\v\n\r");
string::size_type pos = str.find_first_not_of(whitespaces);
if(pos != string::npos)
str.erase(0, pos); // prefixing spaces
pos = str.find_last_not_of(whitespaces);
if(pos != string::npos)
str.erase(pos + 1); // surfixing spaces
return str;
}
void parse_command(string &command, string &name, string &argc)
{
command = trim(command);
string::size_type pos = command.find_first_of(' ');
if(pos != string::npos) {
name = command.substr(0, pos);
argc = command.substr(pos + 1, command.length() - pos - 1);
} else {
name = command;
argc = "";
}
}
void exec_command(uint n, vector<string> &commands)
{
string name, args;
parse_command(commands[n], name, args);
if(args.length() > 0)
execlp(name.c_str(), name.c_str(), args.c_str(), NULL);
else
execlp(name.c_str(), name.c_str(), NULL);
}
// who ----(stdout)---> pfd[1] --- pfd[0] ----(stdin)---> wc -l
void execute_line(vector<string> &commands, uint i, int *parent_pfd = 0)
{
int pfd[2];
pipe(pfd);
if(i > 0 && !fork()) {
// Child
printf("Child, i: %d\n", i);
if(i > 1) {
execute_line(commands, i-1, pfd);
close(pfd[1]);
close(pfd[0]);
} else {
printf("Deeper child %d: %s, parent_pfd[0]=%d, parent_pfd[1]=%d, "
"pfd[0]=%d, pfd[1]=%d\n",
getpid(), trim(commands[i-1]).c_str(),
parent_pfd[0], parent_pfd[1], pfd[0], pfd[1]);
close(STDOUT_FILENO);
// if(parent_pfd)
// dup2(parent_pfd[1], STDOUT_FILENO); // Copy STDOUT to parent pipe out
// else
dup2(pfd[1], STDOUT_FILENO); // Copy STDOUT to pipe out
close(pfd[1]);
close(pfd[0]);
exec_command(i - 1, commands);
}
} else {
if(parent_pfd) {
printf("Middle Child, i: %d\n", i);
printf("Middle child %d: %s, parent_pfd[0]=%d, parent_pfd[1]=%d, "
"pfd[0]=%d, pfd[1]=%d\n",
getpid(), trim(commands[i]).c_str(), parent_pfd[0], parent_pfd[1],
pfd[0], pfd[1]);
close(STDIN_FILENO);
dup2(pfd[0], STDIN_FILENO); // Copy STDIN to pipe in
close(STDOUT_FILENO);
dup2(parent_pfd[1], STDOUT_FILENO); // Copy STDOUT to parent pipe out
close(pfd[1]);
close(pfd[0]);
exec_command(i, commands);
} else {
printf("Final, i: %d\n", i);
printf("Final %d: %s, pfd=%p, parent_pfd=%p, pfd[0]=%d, pfd[1]=file\n",
getpid(), trim(commands[i]).c_str(), pfd, parent_pfd, pfd[0]);
int fd = open("result.out", O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, S_IRUSR | S_IWUSR);
dup2(fd, STDOUT_FILENO); // Copy stdout to file
dup2(pfd[0], STDIN_FILENO); // Copy STDIN to pipe in
close(pfd[0]); // Close as was redirected
close(pfd[1]); // Close WRITE as not necessary here
close(fd);
exec_command(i, commands);
}
}
}
int main()
{
char buffer[1024];
ssize_t size = read(STDIN_FILENO, buffer, 1024);
if(size > 0) {
buffer[size] = '\0';
string command = buffer;
vector<string> commands;
split(command, commands, "|");
execute_line(commands, commands.size() - 1);
}
return 0;
}
答案 0 :(得分：1)
用于将管道连接到标准输入和输出的逻辑看起来很糟糕。
int pfd[2];
pipe(pfd);
首先创建一个管道，大概是将一个进程的标准输出连接到另一个进程的标准输入。没关系。
现在，让我们看看将执行其中一个进程的代码部分之一：
close(STDIN_FILENO);
close(STDOUT_FILENO);
dup2(pfd[0], STDIN_FILENO); // Copy STDIN to pipe in
dup2(pfd[1], STDOUT_FILENO); // Copy STDOUT to pipe out
close(pfd[0]); // Close as was redirected
close(pfd[1]); // Close as was redirected
exec_command(i, commands);
现在，我甚至不需要解释这一点。您可以在此处阅读自己的注释，然后尝试解释为什么将同一管道的两端连接到同一个流程的标准输入和输出？这是没有意义的。管道应该将一个过程的标准输入附加到另一个过程的标准输出。在这种情况下，执行进程并将其标准输入附加到标准输出是没有意义的。这对我来说是个蠢货。
这是其中一个问题，但这里可能还有其他一些问题，经过仔细研究后会很明显。
这里的整体方法对我来说太复杂了。这个设置管道的递归函数应该只有一个决策点：这是管道中的最后一个命令。如果是这样，做一件事。如果没有，那么做一些涉及递归的事情，设置管道的其余部分。
在我看来，这里有三个或四个决策点，所以即使这里的整体逻辑略微过于复杂，但也没有错，它应该简化。您不应该为＆＃34;中间＆＃34;做任何特殊编码。正如您的评论所描述的那样，管道的一部分。您是否正在处理管道中的最后一个命令。就是这样。尝试以这种方式重写您的功能。它应该更简单，更好地工作。
答案 1 :(得分：0)
我使用了下一个逻辑（我的解决方案的伪代码）：
我首先将所有命令的链接列表放在一起，分配每个相应的描述符，然后按顺序执行。
int pfd_cur[2];
int in = -1;
int out = -1;
while (number_of_commands) { // process all commands from first to last
number_of_commands--; // and set cur_command_number
if(cur_command_number == 0) {
if(number_of_commands > 0) {
pipe(pfd_cur);
out = pfd_cur[1];
in = pfd_cur[0];
// We process first command
// collect command (STDIN_FILENO, out);
} else {
// We process first command and we have only one command
// collect command (STDIN_FILENO, STDOUT_FILENO);
}
} else {
if(number_of_commands == 0)
{
// We process last command
// collect command(in, STDOUT_FILENO);
} else {
pipe(pfd_cur);
out = pfd_cur[1];
// We process intermediate command
// collect command (in, out);
in = pfd_cur[0];
}
}
}
我在链接列表中存储连接过程数据的结构
struct node {
// pipe num
int in_fd;
int out_fd;
const char *command;
char **argv;
int agrc;
struct node *next;
struct node *prev;
};
我执行每个存储节点的功能
void execute(struct node* command)
{
if(!fork())
{
if(command->out_fd != 1)
{
close(STDOUT_FILENO);
dup2(command->out_fd, STDOUT_FILENO);
}
if(command->in_fd != 0)
{
close(STDIN_FILENO);
dup2(command->in_fd, STDIN_FILENO);
}
execvp(command->command, command->argv);
close(command->out_fd);
close(command->in_fd);
}
}
答案 2 :(得分：0)
在最终变体中，只是简单的if表达式（应该是i >= 1）错误。所以正确的execute_line（）方法变体是：
void execute_line(vector<string> &commands, size_t i, int *parent_pfd = 0)
{
int pfd[2];
pipe(pfd);
if(i > 0 && !fork()) {
// Child
if(i >= 1) {
execute_line(commands, i-1, pfd);
close(pfd[1]);
close(pfd[0]);
} else {
printf("Deeper child %d: %s, parent_pfd[0]=%d, parent_pfd[1]=%d, "
"pfd[0]=%d, pfd[1]=%d\n",
getpid(), trim(commands[i-1]).c_str(),
parent_pfd[0], parent_pfd[1], pfd[0], pfd[1]);
close(STDOUT_FILENO);
dup2(pfd[1], STDOUT_FILENO); // Copy STDOUT to pipe out
close(pfd[1]);
close(pfd[0]);
exec_command(i - 1, commands);
}
} else {
if(parent_pfd) {
printf("Middle child %d: %s, parent_pfd[0]=%d, parent_pfd[1]=%d, "
"pfd[0]=%d, pfd[1]=%d\n",
getpid(), trim(commands[i]).c_str(), parent_pfd[0], parent_pfd[1],
pfd[0], pfd[1]);
close(STDIN_FILENO);
dup2(pfd[0], STDIN_FILENO); // Copy STDIN to pipe in
close(STDOUT_FILENO);
dup2(parent_pfd[1], STDOUT_FILENO); // Copy STDOUT to parent pipe out
close(pfd[1]);
close(pfd[0]);
exec_command(i, commands);
} else {
printf("Final %d: %s, pfd=%p, parent_pfd=%p, pfd[0]=%d, pfd[1]=file\n",
getpid(), trim(commands[i]).c_str(), pfd, parent_pfd, pfd[0]);
int fd = open("result.out", O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, S_IRUSR | S_IWUSR);
dup2(fd, STDOUT_FILENO); // Copy stdout to file
dup2(pfd[0], STDIN_FILENO); // Copy STDIN to pipe in
close(pfd[0]); // Close as was redirected
close(pfd[1]); // Close WRITE as not necessary here
close(fd);
exec_command(i, commands);
}
}
}