如何正确使用管道，派生和execv启动辅助程序并与之交互？

Question

编程语言：C和C ++混合代码

上下文：有一个程序“ A”，它接收来自STDIN的用户输入并向STDOUT输出响应。 “ A”的输入和输出不适合我的预期用户。 不幸的是，直接编辑或增加“ A”不是一个选择。

方法：我创建了程序“ B”，该程序分叉了一个子进程来启动“ A”，并使用管道来截取和转换输入/输出（即，在通过管道发送到A的STDIN之前接受用户输入和调整，然后反过来接收“ A'通过管道并根据用户进行调整。）

问题：尝试接收“ A”的输出时，程序似乎在通信中“挂起”。 我的研究使我相信该问题可能是3个问题中的1个：*为了清楚起见，让Pipe 1是从父（B）发送到'A'的STDIN的数据，而Pipe 2是用来从'父母'。

1. 与管道2关联的流的末尾没有EOF。这的一个明显症状是管道1可以按预期运行，并且不受类似问题的影响，可能是因为程序“ A”使用cin来处理输入并查找“ \\ n不是EOF。 我尝试将程序调整为也逐行读取，但是在执行“ A”的第一行（除了由子进程打印的自声明行）之后，它停止接收数据。
2. 当孩子在父母试图从管道读取数据的同时向管道写入数据时，会发生某种争用。
3. fgetc()可能不会“消耗”管道2流缓冲区中的数据，因此子进程将阻塞，直到“接收”该数据为止。 这可能是问题所在，因为Shell / OS（STDIN）完美地接收了“ A”（管道1数据）的输入，并且在那一端更好/不同地处理了缓冲，而STDOUT接收了“ A”的输出，并且将其传送到管道2，结果所有缓冲责任都落在管道机制上。

下面是程序B（“ test.cpp”）和我用来测试而不是A（“ test2.cpp”）的虚拟模仿程序的代码。

测试文件

#include <cstdlib>
#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <string>
#include <cstring>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>

using namespace std;

int main()
{
pid_t pid;
int wpipe[2];//write to child pipe
int rpipe[2];//read from child pipe

//initiate pipes here
if(pipe(wpipe))
{
    cout << "write pipe creation failed"<<endl;
    return 1;
}
if(pipe(rpipe))
{
    cout << "read pipe creation failed"<<endl;
    return 1;
}

//fork child here
pid_t procID = vfork();//does not copy address space. better than fork? 

if(procID==0)
{//child
    //close unused pipe ends
    close(wpipe[1]);//read from wpipe
    close(rpipe[0]);//write to rpipe
    //handle stdin & stdout pipes
    dup2(wpipe[0],STDIN_FILENO);//reroute stdin to wpipe[0]
    dup2(rpipe[1],STDOUT_FILENO);//reroute stdout to rpipe[1]
    //close pipes since they are copied??
    close(wpipe[0]);
    close(rpipe[1]);
    //prepare array for execv
    char** args;
    args = new char*[2];
    args[0] = new char[8];
    strcpy(args[0],"test2");
    args[1] = (char*)0;

    cout << "I'm child. Relinquishing procID & memory image to test 2."<<endl;

    int test = execv(args[0],args); 
    if(test==-1)
        cout << "Error: execv failed."<<endl;
    delete[] args[0];
    delete[] args;
    exit(0);
}else if(procID>0)
{//parent
    int state,c;

    //close unused pipe ends
    close(wpipe[0]);//write to wpipe
    close(rpipe[1]);//read from rpipe

    //communicate with child
    FILE *wstream;
    wstream = fdopen(wpipe[1],"w");
    FILE *rstream;
    rstream = fdopen(rpipe[0],"r");

    //read from child
    c = fgetc(rstream);
    while(c!=EOF)
    {
        putchar(c);
        c = fgetc(rstream);
    }

    fprintf(wstream,"test1\n");

            c = fgetc(rstream);
    while(c!=EOF)
    {
        putchar(c);
        c = fgetc(rstream);
    }

    fprintf(wstream,"test2\n");

            c = fgetc(rstream);
    while(c!=EOF)
    {
        putchar(c);
        c = fgetc(rstream);
    }

    fclose(wstream);
    fclose(rstream);

    waitpid(procID,&state,0);
    cout << "I'm parent."<<endl;
}
else
{//failure to fork
    cout << "Fork failed" << endl;
    return 1;
}

return 0;
}

test2.cpp

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
    string tmp = "";
    cout << "started" << endl;
    while(tmp=="")
        cin >> tmp;
    cout << tmp << endl;
    tmp="";
    while(tmp=="")
        cin >> tmp;
    cin >> tmp;
    cout << tmp << endl;

    cout << "exiting" << endl;

return 0;   
}

对于冗长的问题和单一代码，我深表歉意。

Answer 1

您似乎正在使用三种不同类型的io。

dup2是2级io，它对原始的低级文件描述符进行操作； fgetc是级别3 io，它对缓冲的c FILE进行操作； iostream是FILE之上的C ++。

我会建议：

• 坚持一个范例，坦率地说，使用'c'可能是最简单的，因为有很多 可用的示例 ，
• 使用像Perl或Python这样的脚本语言：它们在这种事情上非常出色。

或者，您可能会看到对提出相同问题的其他人的一些答案。