关于 dup2(fd[0],STDOUT_FILENO) 的一些波折
在看 unix 环境高级编程 的时候,在管道这一部分,还没有看到后面的代码时,一直被一个问题困扰着。先看代码
//15-6
#include "apue.h"
#include <sys/wait.h>#define DEF_PAGER "/bin/more" /* default pager program */int
main(int argc, char *argv[])
{int n;int fd[2];pid_t pid;char *pager, *argv0;char line[MAXLINE];FILE *fp;if (argc != 2)err_quit("usage: a.out <pathname>");if ((fp = fopen(argv[1], "r")) == NULL)err_sys("can't open %s", argv[1]);if (pipe(fd) < 0)err_sys("pipe error");if ((pid = fork()) < 0) {err_sys("fork error");} else if (pid > 0) { /* parent */close(fd[0]); /* close read end *//* parent copies argv[1] to pipe */while (fgets(line, MAXLINE, fp) != NULL) {n = strlen(line);if (write(fd[1], line, n) != n) //这里只是把 line 中的字符串写入到管道的写端。还是很正常的err_sys("write error to pipe");}if (ferror(fp))err_sys("fgets error");close(fd[1]); /* close write end of pipe for reader */if (waitpid(pid, NULL, 0) < 0)err_sys("waitpid error");exit(0);} else { /* child */close(fd[1]); /* close write end */if (fd[0] != STDIN_FILENO) {if (dup2(fd[0], STDIN_FILENO) != STDIN_FILENO) //在这里呢,则是把 标准输入 文件描述符重新指向了管道的读端,也是可以理解的err_sys("dup2 error to stdin");close(fd[0]); /* don't need this after dup2 */}/* get arguments for execl() *///这里我在 lbuntu 中测试的时候,是返回 NULL 的,所以最后 pager = "/bin/more",就是说下面 execl 调用的是 /bin/more 程序//至于 argv0 就是 "more" 字符串了,没啥好说的if ((pager = getenv("PAGER")) == NULL)pager = DEF_PAGER; if ((argv0 = strrchr(pager, '/')) != NULL)argv0++; /* step past rightmost slash */elseargv0 = pager; /* no slash in pager */if (execl(pager, argv0, (char *)0) < 0) //可是在这里,execl 一个程序后,为什么在父进程中写入到管道写端的字符串会被直接输出到了 标准输出 了呢?err_sys("execl error for %s", pager);}exit(0);
}
上面代码中最大的疑惑是:dup2的功能只是把 STDIN_FILENO 文件描述符重定向到 fd[0],可是在 excel 后,却可以在标准输出中输出了管道读端的内容。(难道标准输入也可以进行标准输出?或者 excel 后,程序会自动读取管道的内容?excel 后,管道会的内容会被自动读取出来?可是都不应该啊,从来就没有自动的东西)怎么也说不通。
继续看后面 15-12 ,15-12是作者实现的 popen() pclose() 函数。从中可以看到很多的细节。分析一下 popen() 的一部分代码:
//15-12
if ((pid = fork()) < 0) {return(NULL); /* errno set by fork() */
} else if (pid == 0) { /* child */if (*type == 'r') { //如果标志是 'r',则把 标准输出 文件描述符重定向到管道的写端close(pfd[0]);if (pfd[1] != STDOUT_FILENO) {dup2(pfd[1], STDOUT_FILENO);close(pfd[1]);}} else { //如果标志是 'w',则把 标准输入 文件描述符重定向到管道的读端close(pfd[1]);if (pfd[0] != STDIN_FILENO) {dup2(pfd[0], STDIN_FILENO);close(pfd[0]);}}/* close all descriptors in childpid[] */for (i = 0; i < maxfd; i++)if (childpid[i] > 0)close(i);execl("/bin/sh", "sh", "-c", cmdstring, (char *)0);_exit(127);
}/* parent continues... */
if (*type == 'r') {close(pfd[1]);if ((fp = fdopen(pfd[0], type)) == NULL) //父进程把自己进程管道的读端生成流return(NULL);
} else {close(pfd[0]);if ((fp = fdopen(pfd[1], type)) == NULL) //父进程把自己进程管道的写端生成流return(NULL);
}
假如,调用 popen() 的标志是 "r" ,那么在调用进程中的管道就是把 写端 给关闭了,然后把 读端生成了流。子进程呢,则是把 读端 关闭了,把 标准输出文件描述符 重定向到了 管道 的写端。
先大概了解这么多,再来看 15-14 和 15-15
//15-14
#include "apue.h"
#include <ctype.h>int
main(void)
{int c;while ((c = getchar()) != EOF) { //从标准输入读取数据if (isupper(c))c = tolower(c);if (putchar(c) == EOF) //输出到标准输出err_sys("output error");if (c == '\n')fflush(stdout); //冲洗流}exit(0);
}
15-14 最后会生成一个 myuclc 程序,被15-15调用
//15-15
#include "apue.h"
#include <sys/wait.h>int
main(void)
{char line[MAXLINE];FILE *fpin;if ((fpin = popen("myuclc", "r")) == NULL) //使用 popen 调用 myuclc 程序err_sys("popen error");for ( ; ; ) {fputs("prompt> ", stdout); //输出到标准输出fflush(stdout);if (fgets(line, MAXLINE, fpin) == NULL) //从 fpin 流读入数据 需要讲解的就是这一部分了break;if (fputs(line, stdout) == EOF) //在输出到标准输入err_sys("fputs error to pipe");}if (pclose(fpin) == -1)err_sys("pclose error");putchar('\n');exit(0);
}
从 fpin 流读入数据究竟是一个怎样的流程呢?
假设 15-15 的 main 为进程 A ,在调用 popen 时,就是 15-12 的代码,生成了子线程 B ,因为使用的是 “r” 标志,所以进程 A 就把自己管道的 写端 给关闭了,然后把 读端 生成了流。进程 B 则是把 读端 关闭了,把 标准输出 文件描述符 重定向到了 管道 的写端;然后进程 B 再调用 execl() ,进入到了程序 myuclc (15-14) 中。所以在程序 myuclc 中,它调用 标准输出 时,就会因为重定向的关系,数据就被写入到了管道的写端中;而 标准输入没有重定向,所以依旧会从控制终端上读取信息。
所以在进程 A 中,fputs() 仍旧使用标准输出,输出到控制终端
fgets(line,MAXLINE,fpin) 调用时,是从流 fpin 中读取数据,因为 fpin 流是由管道的读端生成的,所以就是从管道的读端读取数据。而管道的写端的数据哪里来呢?就是在程序 myuclc 中,调用标准输出的时候,重定向写入的了。
所以,完全没有上面疑惑的那些问题什么 excel 的自动化功能!!!!!!都是假的!!!!!全是手动的!!!!!至于为什么15-6中的程序,调用 /bin/more 能把文件的内容直接输出到了控制终端,那绝对是因为 more 程序通过标准输入(已经被重定向到管道的读端了)读取读端的内容,然后再偷偷的通过标准输出写出来的!
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