将多个管道连接在一起时遇到麻烦

问题描述

我正在尝试创建一个小型外壳程序，该程序可以接受多个命令并将它们链接在一起，最后执行它们。

到目前为止，我已经创建了一个列表来存储输入，并将它们保存到名为command的数组中，在这里我使用strtok将输入分割开并将结果放入数组中。因此，如果我输入cat -n filename.txt，则将cat放在command [0] -n到command [1]，并将filename.txt放在command [2]。我还在每个命令的末尾添加了NULL（在我的cat示例中以command [3]结尾）。

我能够执行第一个命令，但是如果我尝试第二个命令，则第一个命令是唯一要执行的命令，因此我怀疑我的管道未正确链接。

这是我到目前为止所做的：

  pid_t pid;

    int status;
    int pipes[number_arguments - 1][2];

    // Create pipes
    for (int i = 0; i < number_arguments - 1; i++)
    {
        if (pipe(pipes[i]))
        {
            perror("pipe");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
    }

    // Create new processes
    for (int i = 0; i < number_arguments; i++)
    {
        pid = fork();

        if (pid == -1)
        {
            perror("fork");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        if (pid == 0)
        {
             // First child
            if (i == 0)
            {
                dup2(pipes[i][WRITE_END],STDOUT_FILENO);
            }

            //Middle child
            if ((i != 0) && ((i+1) != number_arguments))
            {
                dup2(pipes[i-1][READ_END],STDIN_FILENO);
                dup2(pipes[i][WRITE_END],STDOUT_FILENO);
            }

            // Last child
            if ((i+1) == number_arguments)
            {
                dup2(pipes[i][WRITE_END],STDOUT_FILENO);
            }

            // close all pipes
            for (int j = 0; j < number_arguments - 1; j++)
            {
                close(pipes[j][READ_END]);
                close(pipes[j][WRITE_END]);
            }

            if (execvp(command[0],command) < 0)
            {
                perror("exec failure");
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
        }
        // Parent
        else
        {
            for (int j = 0; j < number_arguments - 1; j++)
            {
                close(pipes[j][READ_END]);
                close(pipes[j][WRITE_END]);
            }
            waitpid(pid,&status,0);
        }
    }

我很感谢我能得到的任何帮助。

很抱歉，如果我在发布此帖子时出错，这是我的第一篇帖子。

解决方法

您可以在命令启动循环之外正确创建管道，并正确关闭子级中的所有管道文件描述符。后者尤其是一个常见问题。

但是，在启动第一个孩子之后，您错误地使父进程关闭了所有管道，因此第二个及以后的孩子没有管道可以使用。您还需要等待管道中的每个孩子死亡，然后再启动下一个孩子-您需要这些孩子同时运行。

您需要父进程来启动所有子进程，然后才等待管道完成。

父进程将（可能）需要保留其所有子PID的记录。在启动所有子项之前，它一定不能关闭其管道副本（但是这样做很关键）。它将需要在waitpid()周围使用循环。它必须等到最后一个子项（管道中的最后一个进程）终止。它可能会或可能不会等到管道中所有较早的子项都终止之后。

您应该做的一件事，尤其是在出现问题时，是对系统调用的返回值进行错误检查。您会发现dup2()和close()调用在第二次迭代中失败，并带有EBADF（错误的文件描述符）。即使一切正常，检查系统调用并在失败时提出适当的策略也不错。

c dup2 execvp fork fork pipe