實現c與shell間的雙向通信

實現c與shell間的雙向通信

管道是應用較爲廣泛的進程間通信的手段，一般來講，管道是單向的，一個進程負責向管道里寫內容，另一個進程負責向管道里讀內容。於是我利用了兩個管道來實現雙向通行。

• 具體實現

  • c_conn_shell.h

    //
    // Created by fengjun on 18-9-22.
    //
    
    #ifndef STUDYNET_C_CONN_SHELL_H
    #define STUDYNET_C_CONN_SHELL_H
    
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <unistd.h>
    #include <sys/wait.h>
    #include <errno.h>
    #include <fcntl.h>
    
    //存放讀寫通道句柄與子進程（shell程序）之間的關係
    static pid_t	*ccsChildpid = NULL;
    
    //shell命令的路經
    #define	CCS_SHELL "/bin/sh"
    //能存放的最大句柄數
    #define CCS_MAX_FD 100
    
    /**
     * @brief 執行shell命令，並返回shell程序的的讀寫句柄
     * @param cmdstring
     * @return 存有兩個文件描述符的數組，第一個用於從shell進程讀出數據，第二個用於向shell進程寫入數據
     */
    int* c_conn_shell(const char *cmdstring);
    
    /**
     * @brief 關閉c與shell程序之間通信的通道
     * @param fd
     * @return 返回子進程終止時的狀態
     */
    int c_conn_shell_close(int* fd);
    
    #endif //STUDYNET_C_CONN_SHELL_H
    

  • c_conn_shell.h

    //
    // Created by fengjun on 18-9-22.
    //
    
    #include "c_conn_shell.h"
    
    int* c_conn_shell(const char *cmdstring)
    {
        int		pfdRead[2],pfdWrite[2];
        pid_t	pid;
    
        //第一次進入該函數
        if (ccsChildpid == NULL) {
            //爲數組分配內存，並清0
            if ( (ccsChildpid = calloc(CCS_MAX_FD, sizeof(pid_t))) == NULL)
                return(NULL);
        }
    
        if (pipe(pfdRead) < 0 )
            //pipe()會爲errno賦值
            return(NULL);
        else if(pipe(pfdWrite) <0){
            //關閉pfdRead管道，並返回NULL
            close(pfdRead[0]);
            close(pfdRead[1]);
            return(NULL);
        }
    
        if ( (pid = fork()) < 0)
            //fork()會爲errno賦值
            return(NULL);
        else if (pid == 0) { //子進程
            close(pfdRead[0]);
            if (pfdRead[1] != STDOUT_FILENO) {
            	//重定向輸出
                dup2(pfdRead[1], STDOUT_FILENO);
                close(pfdRead[1]);
            }
            close(pfdWrite[1]);
            if (pfdWrite[0] != STDIN_FILENO) {
            	//重定向輸入
                dup2(pfdWrite[0], STDIN_FILENO);
                close(pfdWrite[0]);
            }
    
            //關閉在ccsChildpid[]中的所有文件描述符
            for (int i = 0; i < CCS_MAX_FD; i++)
                if (ccsChildpid[ i ] > 0)
                    close(i);
    
            execl(CCS_SHELL, "sh", "-c", cmdstring, (char *) 0);
            _exit(127);
        }
        //父進程
        int* result;
        if ( (result = calloc(2, sizeof(int))) == NULL)
            return(NULL);
    
        close(pfdRead[1]);
        //記錄文件描述符的父進程
        ccsChildpid[pfdRead[0]] = pid;
        result[0]=pfdRead[0];
    
        close(pfdWrite[0]);
        //記錄文件描述符的父進程
        ccsChildpid[pfdWrite[1]] = pid;
        result[1]=pfdWrite[1];
        return(result);
    }
    
    int c_conn_shell_close(int* fd)
    {
    
        int		stat;
        pid_t	pid;
    
        if (ccsChildpid == NULL)
            //c_conn_shell()還未被調用過
            return(-1);
    
        if ( (pid = ccsChildpid[fd[0]]) == 0 || ccsChildpid[fd[1]] == 0)
            //文件描述符沒有被c_conn_shell()打開
            return(-1);
    
        ccsChildpid[fd[0]] = 0;
        ccsChildpid[fd[1]] = 0;
    
        if (close(fd[0]) == EOF || close(fd[1]) == EOF)
            return(-1);
    
        //由於fd是動態分配的，所以需要釋放內存
        free(fd);
    
        while (waitpid(pid, &stat, 0) < 0)
            //排除ENTER以外的錯誤
            if (errno != EINTR)
                return(-1);	/*  */
                
        return(stat);
    }
    

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