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使用C在Linux Shell中实现输入/输出重定向

凌琦
2023-03-14
问题内容：

我正在尝试使用C为Linux创建一个基本的shell。在我尝试进行输出重定向之前，它已经可以工作了，并且它破坏了一切。当我运行此代码时，它直接进入fork（）的默认情况。我不知道为什么。如果我在子进程中摆脱了for循环，那么它就可以工作，但是即使有了for循环，我也不明白为什么子进程甚至从未输入。如果将打印语句放在子进程的顶部，则不会打印出来。

当我在命令行中运行此命令时，我得到提示并键入“ ls”之类的内容，在添加for循环之前它可以正常工作，但是现在我仅获得“％am i
here”，如果按回车，它将一直给我同一条线。我的目标是能够键入“
ls>输出”并使其正常工作。我认为输入重定向有效，但是说实话，我什至没有花太多时间，因为我对输出重定向发生的事情非常困惑。任何帮助将不胜感激，我已经花了4个小时在相同的15条线上，试图使其正常工作。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <signal.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#define HISTORY_COUNT 20
char *prompt = "% ";

int
main()
{
int pid;
//int child_pid;
char line[81];
char *token;
char *separator = " \t\n";
char **args;
char **args2;
char **args3;
char cmd[100];
char *hp;
char *cp;
char *ifile;
char *ofile;
int check;
int pfds[2];
int i;
int j;
int current = 0;
int p = 0;
//int check;
char *hist[HISTORY_COUNT];
//char history[90];
//typedef void (*sighandler_t) (int);

args = malloc(80 * sizeof(char *));
args2 = malloc(80 * sizeof(char *));

signal(SIGINT, SIG_IGN);

while (1) {
    fprintf(stderr, "%s", prompt);
    fflush(stderr);

    if (fgets(line, 80, stdin) == NULL)
        break;


    // split up the line

    i = 0;
    while (1) {
        token = strtok((i == 0) ? line : NULL, separator);
        if (token == NULL)
            break;
        args[i++] = token;

             /* build command array */

    }
    args[i] = NULL;

    if (i == 0){
        continue;
    }

    // assume no redirections
    ofile = NULL;
    ifile = NULL;

    // split off the redirections
    j = 0;
    i = 0;
    while (1) {        //stackoverflow.com/questions/35569673
        cp = args[i++];
        if (cp == NULL)
            break;

        switch (*cp) {
        case '<':
            if (cp[1] == 0)
                cp = args[i++];
            else
                ++cp;
            ifile = cp;
            break;

        case '>':
            if (cp[1] == 0)
                cp = args[i++];
            else
                ++cp;
            ofile = cp;
            break;
    case '|':

        if(cp[1] ==0){
           cp = args[i++];
           if(pipe(pfds) == -1){
               perror("Broken Pipe");
               exit(1);
           }
       p = 1;
    }
    else{ 
       ++cp;

    }
       break;

        default:
            args2[j++] = cp;
        args3[cp++] = cp
            break;
        }
    }
    args2[j] = NULL;
    if (j == 0)
        continue;

    switch (pid = fork()) {
        case 0:
            // open stdin
            if (ifile != NULL) {
                int fd = open(ifile, O_RDONLY);

                if (dup2(fd, STDIN_FILENO) == -1) {
                    fprintf(stderr, "dup2 failed");
                }

                close(fd);
            }


            // open stdout
            if (ofile != NULL) {
                // args[1] = NULL;
                int fd2;


                if ((fd2 = open(ofile, O_WRONLY | O_CREAT, 0644)) < 0) {
                    perror("couldn't open output file.");
                    exit(0);
                }

                // args+=2;
                printf("okay");
                dup2(fd2, STDOUT_FILENO);
                close(fd2);
            }


        if(p == 1){        //from stackoverflow.com/questions/2784500
        close(1);
        dup(pfds[1]);
        close(pfds[0]);
        execvp(args2[0], args2);
        break;
        }


        if(strcmp(args2[0], "cd") == 0){            //cd command
            if(args2[1] == NULL){
                fprintf(stderr, "Expected argument");
            }
            else{

            check = chdir(args2[1]);

        if(check != 0){
            fprintf(stderr,"%s",prompt);

            }
           }
        break;
        }

        execvp(args2[0], args2);        /* child */
        signal(SIGINT, SIG_DFL);
        fprintf(stderr, "ERROR %s no such program\n", line);
        exit(1);
        break;

    case -1:
        /* unlikely but possible if hit a limit */
        fprintf(stderr, "ERROR can't create child process!\n");
        break;

    default:
        //printf("am I here");
    if(p==1){
        close(0);
        dup(pfds[0]);
        close(pfds[1]);
        //execvp();
    }
        wait(NULL);
        //waitpid(pid, 0, 0);
    }
}

exit(0);

}


问题答案：

我添加了一个单独的参数传递来捕获和记住I / O重定向，并将其从传递给子级的arg列表中删除。

这是更正后的代码[请原谅免费的样式清理]：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <signal.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>

char *prompt = "% ";

int
main()
{
    int pid;
    //int child_pid;
    char line[81];
    char *token;
    char *separator = " \t\n";
    char **args;
    char **args2;
    char *cp;
    char *ifile;
    char *ofile;
    int i;
    int j;
    int err;
    //int check;
    //char history[90];
    //typedef void (*sighandler_t) (int);

    args = malloc(80 * sizeof(char *));
    args2 = malloc(80 * sizeof(char *));

    //signal(SIGINT, SIG_IGN);

    while (1) {
        fprintf(stderr, "%s", prompt);
        fflush(stderr);

        if (fgets(line, 80, stdin) == NULL)
            break;

        // split up the line
        i = 0;
        while (1) {
            token = strtok((i == 0) ? line : NULL, separator);
            if (token == NULL)
                break;
            args[i++] = token;              /* build command array */
        }
        args[i] = NULL;
        if (i == 0)
            continue;

        // assume no redirections
        ofile = NULL;
        ifile = NULL;

        // split off the redirections
        j = 0;
        i = 0;
        err = 0;
        while (1) {
            cp = args[i++];
            if (cp == NULL)
                break;

            switch (*cp) {
            case '<':
                if (cp[1] == 0)
                    cp = args[i++];
                else
                    ++cp;
                ifile = cp;
                if (cp == NULL)
                    err = 1;
                else
                    if (cp[0] == 0)
                        err = 1;
                break;

            case '>':
                if (cp[1] == 0)
                    cp = args[i++];
                else
                    ++cp;
                ofile = cp;
                if (cp == NULL)
                    err = 1;
                else
                    if (cp[0] == 0)
                        err = 1;
                break;

            default:
                args2[j++] = cp;
                break;
            }
        }
        args2[j] = NULL;

        // we got something like "cat <"
        if (err)
            continue;

        // no child arguments
        if (j == 0)
            continue;

        switch (pid = fork()) {
        case 0:
            // open stdin
            if (ifile != NULL) {
                int fd = open(ifile, O_RDONLY);

                if (dup2(fd, STDIN_FILENO) == -1) {
                    fprintf(stderr, "dup2 failed");
                }

                close(fd);
            }

            // trying to get this to work
            // NOTE: now it works :-)
            // open stdout
            if (ofile != NULL) {
                // args[1] = NULL;
                int fd2;

                //printf("PLEASE WORK");
                if ((fd2 = open(ofile, O_WRONLY | O_CREAT, 0644)) < 0) {
                    perror("couldn't open output file.");
                    exit(0);
                }

                // args+=2;
                printf("okay");
                dup2(fd2, STDOUT_FILENO);
                close(fd2);
            }

            execvp(args2[0], args2);        /* child */
            signal(SIGINT, SIG_DFL);
            fprintf(stderr, "ERROR %s no such program\n", line);
            exit(1);
            break;

        case -1:
            /* unlikely but possible if hit a limit */
            fprintf(stderr, "ERROR can't create child process!\n");
            break;

        default:
            //printf("am I here");
            wait(NULL);
            //waitpid(pid, 0, 0);
        }
    }

    exit(0);
}

更新：

如果您还在身边，您认为可以帮助我创建管道吗？

当然。太大，无法在此处发布。请参阅：http：//pastebin.com/Ny1w6pUh

哇，您创建了所有3300条线吗？

是。

我xstr从我的另一个SO答案中借用了[错误修正和增强]。它dlk是新的，但是我做很多，所以很容易。其中大多数是新代码。

但是…它由我之前做过的片段/概念组成：tgb，FWD，BTV，sysmagic。请注意，所有struct成员struct foo都以foo_[standard for me] 为前缀。DLHDEF并DLKDEF在需要时使用[模拟]html" target="_blank">继承/范本的巨集“
trickery” 。

许多函数var都重用我的样式：idx对于索引var
[我从不使用i/j，而是xidx/yidx]，cp对于char指针，cnt用于计数，len对于字节长度，等等。因此，我不必“思考”一些小东西[策略]并且可以专注于策略。

以上idx等。等
对我来说是一种“签名风格”。它不一定比其他人更好（或更糟）。这是因为当链接器/加载器只能处理8个字符符号时，我开始使用C，因此简洁是关键。但是，我习惯于使用较短的名称。考虑哪个更清楚/更好：

for (fooidx = 0;  fooidx <= 10;  ++fooidx)

要么：

for (indexForFooArray = 0;  indexForFooArray <= 10;  ++indexForFooArray)

我用的是do { ... } while (0)避免if/else梯子一个 不少
。这称为“一次通过”循环。这被认为是“有争议的”，但是以我的经验，它可以使代码更整洁。就个人而言，我从来没有发现[更多标准]使用的do/while，不能做更容易/有一个更好的环while或for环-因人而异。实际上，许多语言甚至根本没有do/while。

另外，我使用小写字母，除非它始终是大写的#define[或enum]。也就是说，我使用“蛇皮套”（例如fooidx），而 不是
“驼峰皮套”（例如indexForFooArray）。

.proto包含函数原型的文件是自动生成的。这可以节省 大量 时间。 旁注： 确保外部链接中至少有v2，因为Makefile中存在错误。A
make clean会删除.proto。v2不会那样做

这些年来，我发展了自己的风格。原来，Linux内核样式是“从我的借来的”。实际上不是:-)我的是第一位的。但是…他们同时提出了与我的匹配度为99％的内容：/usr/src/kernels/whatever_version/Documentation/CodingStyle。

与给定样式（自己的样式）的一致性是关键。对于给定的函数，您不必担心要为变量命名，要使用的缩进或空白行。

这有助于读者/新开发者。他们可以阅读一些功能，查看演奏中的风格，然后由于所有功能具有相似的风格而运行得更快。

所有这些使您可以“更快”，并且在第一次尝试时仍可以获得高质量的代码。我也 很有 经验。

另外，我的代码注释集中在“意图”上。就是说，您希望代码按照实际情况执行什么操作。他们应该回答“什么/为什么”，而代码则是“如何”。



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