使用 C 在 Linux shell 中实现 input/output 重定向
Implementing input/output redirection in a Linux shell using C
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我一直在使用它，但它只会破坏所有内容。当我 运行 这段代码时，它直接进入 fork() 的默认情况。我不知道为什么。如果我摆脱了子进程中的 for 循环，它就可以工作，但即使有了 for 循环，我也不明白为什么从未进入子进程。如果我将打印语句放在子进程的顶部，它不会被打印出来。
当我在命令行中 运行 时，我得到提示并输入类似 "ls" 的内容，这在我添加 for 循环之前有效，但现在我只得到“% am i here " 如果我按回车键，它只会一直给我相同的行。我的目标是能够键入 "ls > output" 并使其正常工作。我认为输入重定向有效，但老实说我什至没有玩过它，因为我对输出重定向发生了什么感到非常困惑。任何帮助将不胜感激，我已经花了 4 个小时在 15 行上试图让它工作。
#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) { //whosebug.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 whosebug.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);
}
我添加了一个单独的参数传递来捕获和记住 I/O 重定向，并将它们从传递给 child 的参数列表中删除。
这是更正后的代码[请原谅不必要的样式清理]：
#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：
If you're still around do you think you could help me with creating a pipe?
当然可以。 post 这里太大了。参见：http://pastebin.com/Ny1w6pUh
Wow did you create all 3300 lines?
是的。
我从我的另一个 SO 答案中借用了 xstr [错误修复和增强]。 dlk 是新的，但我做了很多，所以很容易。其中大部分是新代码。
但是...它是由fragments/concepts我以前做过的：tgb、FWD、BTV、sysmagic组成的。请注意 struct foo 的所有结构成员都带有前缀 foo_ [对我来说是标准]。宏 "trickery" 与 DLHDEF 和 DLKDEF 来模拟 inheritance/templates 也是我 [在必要时] 做的事情。
许多函数变量重用了我的风格：idx 用于索引变量 [我永远不会使用 i/j，而是 xidx/yidx]，cp 用于字符指针，cnt 用于计数，len 用于字节长度等。因此，我不必 "think" 关于小东西 [战术]，可以专注于策略。
以上idx等。阿尔。对我来说是 "signature style"。它不一定比其他人更好 [或更坏]。这是因为当 linker/loader 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，我习惯了使用较短的名字。考虑哪个是 clearer/better:
for (fooidx = 0; fooidx <= 10; ++fooidx)
或者：
for (indexForFooArray = 0; indexForFooArray <= 10; ++indexForFooArray)
我使用 do { ... } while (0) 来避免 if/else 阶梯 很多 。这称为 "once through" 循环。这被认为是 "controversial"，但是，根据我的经验，它使代码更清晰。就个人而言，我从来没有发现 do/while 循环的 [更标准] 使用不能用 while 或 for 循环完成更多 easily/better -- YMMV .事实上，许多语言甚至根本没有 do/while。
此外，我使用小写字母，除非它是 #define [或 enum]，它总是大写的。也就是说，我使用"snake case"（例如fooidx）和而不是 "camel hump case"（例如indexForFooArray）。
包含函数原型的 .proto 文件是 auto-generated。这是一个 巨大 的节省时间。 旁注： 确保您至少有来自外部 link 的 v2，因为 Makefile 中存在错误。 make clean 会擦除 .proto。 v2 不会那样做
多年来我形成了自己的风格。结果 linux 内核样式是 "borrowed from mine"。实际上不是 :-) 我的排在第一位。但是......他们同时提出了与我的 99% 匹配的东西：/usr/src/kernels/whatever_version/Documentation/CodingStyle.
与特定风格[自己的]保持一致是关键。对于给定的函数，您不必担心变量的名称、使用的缩进或空行。
这有助于 reader/new 开发人员。他们可以读几个函数，看看游戏中的风格，然后走得更快，因为所有的函数都有相似的风格。
所有这一切让您 "go faster" 并且在第一次尝试时仍然获得高质量的代码。我也相当有经验。
此外，我的代码注释集中在"intent"。也就是说，您希望代码在现实世界中做什么。他们应该回答 "what/why"，密码是 "how".
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我一直在使用它，但它只会破坏所有内容。当我 运行 这段代码时，它直接进入 fork() 的默认情况。我不知道为什么。如果我摆脱了子进程中的 for 循环，它就可以工作，但即使有了 for 循环，我也不明白为什么从未进入子进程。如果我将打印语句放在子进程的顶部，它不会被打印出来。
当我在命令行中 运行 时，我得到提示并输入类似 "ls" 的内容，这在我添加 for 循环之前有效，但现在我只得到“% am i here " 如果我按回车键，它只会一直给我相同的行。我的目标是能够键入 "ls > output" 并使其正常工作。我认为输入重定向有效，但老实说我什至没有玩过它，因为我对输出重定向发生了什么感到非常困惑。任何帮助将不胜感激，我已经花了 4 个小时在 15 行上试图让它工作。
#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) { //whosebug.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 whosebug.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);
}
我添加了一个单独的参数传递来捕获和记住 I/O 重定向，并将它们从传递给 child 的参数列表中删除。
这是更正后的代码[请原谅不必要的样式清理]：
#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：
If you're still around do you think you could help me with creating a pipe?
当然可以。 post 这里太大了。参见：http://pastebin.com/Ny1w6pUh
Wow did you create all 3300 lines?
是的。
我从我的另一个 SO 答案中借用了 xstr [错误修复和增强]。 dlk 是新的，但我做了很多，所以很容易。其中大部分是新代码。
但是...它是由fragments/concepts我以前做过的：tgb、FWD、BTV、sysmagic组成的。请注意 struct foo 的所有结构成员都带有前缀 foo_ [对我来说是标准]。宏 "trickery" 与 DLHDEF 和 DLKDEF 来模拟 inheritance/templates 也是我 [在必要时] 做的事情。
许多函数变量重用了我的风格：idx 用于索引变量 [我永远不会使用 i/j，而是 xidx/yidx]，cp 用于字符指针，cnt 用于计数，len 用于字节长度等。因此，我不必 "think" 关于小东西 [战术]，可以专注于策略。
以上idx等。阿尔。对我来说是 "signature style"。它不一定比其他人更好 [或更坏]。这是因为当 linker/loader 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，我习惯了使用较短的名字。考虑哪个是 clearer/better:
for (fooidx = 0; fooidx <= 10; ++fooidx)
或者：
for (indexForFooArray = 0; indexForFooArray <= 10; ++indexForFooArray)
我使用 do { ... } while (0) 来避免 if/else 阶梯 很多 。这称为 "once through" 循环。这被认为是 "controversial"，但是，根据我的经验，它使代码更清晰。就个人而言，我从来没有发现 do/while 循环的 [更标准] 使用不能用 while 或 for 循环完成更多 easily/better -- YMMV .事实上，许多语言甚至根本没有 do/while。
此外，我使用小写字母，除非它是 #define [或 enum]，它总是大写的。也就是说，我使用"snake case"（例如fooidx）和而不是 "camel hump case"（例如indexForFooArray）。
包含函数原型的 .proto 文件是 auto-generated。这是一个 巨大 的节省时间。 旁注： 确保您至少有来自外部 link 的 v2，因为 Makefile 中存在错误。 make clean 会擦除 .proto。 v2 不会那样做
多年来我形成了自己的风格。结果 linux 内核样式是 "borrowed from mine"。实际上不是 :-) 我的排在第一位。但是......他们同时提出了与我的 99% 匹配的东西：/usr/src/kernels/whatever_version/Documentation/CodingStyle.
与特定风格[自己的]保持一致是关键。对于给定的函数，您不必担心变量的名称、使用的缩进或空行。
这有助于 reader/new 开发人员。他们可以读几个函数，看看游戏中的风格，然后走得更快，因为所有的函数都有相似的风格。
所有这一切让您 "go faster" 并且在第一次尝试时仍然获得高质量的代码。我也相当有经验。
此外，我的代码注释集中在"intent"。也就是说，您希望代码在现实世界中做什么。他们应该回答 "what/why"，密码是 "how".