C++中實(shí)現(xiàn)子進(jìn)程執(zhí)行和管道通信詳解
簡介
在這篇博客中,我們將深入探索如何在 C++ 程序中實(shí)現(xiàn)子進(jìn)程的創(chuàng)建與執(zhí)行,以及父子進(jìn)程間的管道通信。核心代碼提供了一個(gè)框架,用于接收用戶命令、創(chuàng)建子進(jìn)程并利用 execvp 系統(tǒng)調(diào)用執(zhí)行這些命令。此外,我們通過創(chuàng)建管道(pipe),展示了如何在父子進(jìn)程間安全地傳遞數(shù)據(jù)。
本文重點(diǎn)介紹 fork, pipe, 和 execvp 的使用方法,并解釋了如何將標(biāo)準(zhǔn)輸出和標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤從子進(jìn)程重定向到父進(jìn)程。這一過程涉及對 Unix 系統(tǒng)調(diào)用的深入理解,尤其是進(jìn)程間通信(IPC)的概念。我們的目標(biāo)是提供一個(gè)清晰的指南,幫助讀者理解和實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)代操作系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的進(jìn)程創(chuàng)建、執(zhí)行和通信機(jī)制。
該教程適合對操作系統(tǒng)、進(jìn)程管理以及 Unix/Linux 系統(tǒng)編程感興趣的讀者。無論是系統(tǒng)編程新手還是有經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)者,都可以通過這個(gè)實(shí)例加深對進(jìn)程間通信和命令行界面(CLI)應(yīng)用編程的理解。
exec相關(guān)
一共有六個(gè)分三組記憶
execlp -> execvp
execl -> execv
execle -> execve
這幾個(gè)函數(shù)的速記
記憶口訣如下:
0、exec是通用前綴
1、 p 代表第一個(gè)參數(shù)是file 也就是程序的名字比如 ls, 如果名字沒帶p, 代表第一個(gè)參數(shù)是path, 比如 /bin/ls
2、 l 代表參數(shù)傳遞的是list, 參數(shù)是一個(gè)個(gè)傳遞的,最后一個(gè)參數(shù)為NULL
3、 v 代表argv, 參數(shù)是用char* 數(shù)組傳遞的
4、 e 代表環(huán)境變量
execlp l->list,p-> file 參數(shù)就是(file, a1, a2, a3,..., NULL);
execvp v->argv,p->file. 參數(shù)就是file, aegv)
execl l->list,沒p -> path 參數(shù)就是(path, a1, a2, a3, ..., NULL);
execv v->argv,沒p->path 參數(shù)(path, argv);
execle l->list,沒p->path, e->env 參數(shù)(path, a0, a1, ..., NULL, env);
execve v->aegv,沒p->path, e->env 參數(shù)(path, argv, env);
實(shí)戰(zhàn)代碼
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/wait.h> #include <string.h> #include <iostream> #include <string> bool isCommandSupport(std::string command) { if (command == "ls" || command == "pwd" || command == "ps" || command == "cat" || command == "grep" || command == "wc" || command == "exit") { return true; } return false; } void childTask() { while (true) { // 獲得一整行輸入 std::string line; size_t len = 0; std::getline(std::cin, line); // 進(jìn)行分割 char *p = strtok((char *) line.c_str(), " "); char *argv[100]; int argc = 0; while (p != NULL) { argv[argc++] = p; p = strtok(NULL, " "); } argv[argc] = NULL; if (argc == 0) { continue; } if (isCommandSupport(argv[0])) { if (strcmp(argv[0], "exit") == 0) { exit(0); } } else { printf("command not support\n"); continue; } int pipefd[2]; pid_t pid; char buf; if (pipe(pipefd) == -1) { perror("pipe"); exit(EXIT_FAILURE); } pid = fork(); if (pid == -1) { perror("fork"); exit(EXIT_FAILURE); } if (pid == 0) { /* 子進(jìn)程 */ close(pipefd[0]); // 關(guān)閉讀端 dup2(pipefd[1], STDOUT_FILENO); // 將標(biāo)準(zhǔn)輸出重定向到管道寫端 dup2(pipefd[1], STDERR_FILENO); // 將標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤也重定向到管道寫端 close(pipefd[1]); // 關(guān)閉原始寫端 execvp(argv[0], argv); _exit(EXIT_FAILURE); } else { /* 父進(jìn)程 */ close(pipefd[1]); // 關(guān)閉寫端 while (read(pipefd[0], &buf, 1) > 0) { write(STDOUT_FILENO, &buf, 1); } close(pipefd[0]); // 關(guān)閉讀端 int status; waitpid(pid, &status, 0); if (WIFEXITED(status)) { } else if (WIFSIGNALED(status)) { printf("child terminated abnormally, signal %d\n", WTERMSIG(status)); } } } } int main() { childTask(); }
到此這篇關(guān)于C++中實(shí)現(xiàn)子進(jìn)程執(zhí)行和管道通信詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++子進(jìn)程執(zhí)行和管道通信內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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