popen同时读写

Question

是否可以读取和写入popen返回的文件描述符。我有一个交互的过程，我想通过C来控制。如果用popen做不到这一点，有什么办法可以绕过它吗？

Answer 1

正如已经回答的那样，popen只在一个方向上工作。如果需要读写，可以使用管道()创建管道，通过fork()和exec函数跨越新进程，然后使用dup2()重定向其输入和输出。无论如何，我更喜欢exec而不是popen，因为它可以让你更好地控制进程(例如，你知道它的pid)

编辑：

正如注释所建议的，管道只能在一个方向上使用。因此，您必须为读取和写入创建单独的管道。因为之前发布的示例是错误的，所以我删除了它，并创建了一个新的正确的示例：

#include<unistd.h>
#include<sys/wait.h>
#include<sys/prctl.h>
#include<signal.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<stdio.h>

int main(int argc, char** argv)
{
  pid_t pid = 0;
  int inpipefd[2];
  int outpipefd[2];
  char buf[256];
  char msg[256];
  int status;

  pipe(inpipefd);
  pipe(outpipefd);
  pid = fork();
  if (pid == 0)
  {
    // Child
    dup2(outpipefd[0], STDIN_FILENO);
    dup2(inpipefd[1], STDOUT_FILENO);
    dup2(inpipefd[1], STDERR_FILENO);

    //ask kernel to deliver SIGTERM in case the parent dies
    prctl(PR_SET_PDEATHSIG, SIGTERM);

    //replace tee with your process
    execl("/usr/bin/tee", "tee", (char*) NULL);
    // Nothing below this line should be executed by child process. If so, 
    // it means that the execl function wasn't successfull, so lets exit:
    exit(1);
  }
  // The code below will be executed only by parent. You can write and read
  // from the child using pipefd descriptors, and you can send signals to 
  // the process using its pid by kill() function. If the child process will
  // exit unexpectedly, the parent process will obtain SIGCHLD signal that
  // can be handled (e.g. you can respawn the child process).

  //close unused pipe ends
  close(outpipefd[0]);
  close(inpipefd[1]);

  // Now, you can write to outpipefd[1] and read from inpipefd[0] :  
  while(1)
  {
    printf("Enter message to send\n");
    scanf("%s", msg);
    if(strcmp(msg, "exit") == 0) break;

    write(outpipefd[1], msg, strlen(msg));
    read(inpipefd[0], buf, 256);

    printf("Received answer: %s\n", buf);
  }

  kill(pid, SIGKILL); //send SIGKILL signal to the child process
  waitpid(pid, &status, 0);
}

Answer 2

您想要一个通常称为popen2的东西。这是一个没有错误检查的basic implementation (通过网络搜索找到的，而不是我的代码)：

// http://media.unpythonic.net/emergent-files/01108826729/popen2.c

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>

#include "popen2.h"

int popen2(const char *cmdline, struct popen2 *childinfo) {
    pid_t p;
    int pipe_stdin[2], pipe_stdout[2];

    if(pipe(pipe_stdin)) return -1;
    if(pipe(pipe_stdout)) return -1;

    //printf("pipe_stdin[0] = %d, pipe_stdin[1] = %d\n", pipe_stdin[0], pipe_stdin[1]);
    //printf("pipe_stdout[0] = %d, pipe_stdout[1] = %d\n", pipe_stdout[0], pipe_stdout[1]);

    p = fork();
    if(p < 0) return p; /* Fork failed */
    if(p == 0) { /* child */
        close(pipe_stdin[1]);
        dup2(pipe_stdin[0], 0);
        close(pipe_stdout[0]);
        dup2(pipe_stdout[1], 1);
        execl("/bin/sh", "sh", "-c", cmdline, NULL);
        perror("execl"); exit(99);
    }
    childinfo->child_pid = p;
    childinfo->to_child = pipe_stdin[1];
    childinfo->from_child = pipe_stdout[0];
    close(pipe_stdin[0]);
    close(pipe_stdout[1]);
    return 0; 
}

//#define TESTING
#ifdef TESTING
int main(void) {
    char buf[1000];
    struct popen2 kid;
    popen2("tr a-z A-Z", &kid);
    write(kid.to_child, "testing\n", 8);
    close(kid.to_child);
    memset(buf, 0, 1000);
    read(kid.from_child, buf, 1000);
    printf("kill(%d, 0) -> %d\n", kid.child_pid, kill(kid.child_pid, 0)); 
    printf("from child: %s", buf); 
    printf("waitpid() -> %d\n", waitpid(kid.child_pid, NULL, 0));
    printf("kill(%d, 0) -> %d\n", kid.child_pid, kill(kid.child_pid, 0)); 
    return 0;
}
#endif

Answer 3

popen()和朋友不提供双向通信的原因是，由于子进程中的缓冲，它很容易死锁。答案中讨论的所有临时管道和socketpair()解决方案都存在相同的问题。

在UNIX下，不能相信大多数命令读取一行并立即处理并打印它，除非它们的标准输出是tty。原因是默认情况下，stdio在用户空间中缓冲输出，并延迟write()系统调用，直到缓冲区已满或stdio流关闭(通常是因为程序或脚本在看到EOF on input后即将退出)。如果您通过管道写入此类程序的stdin，然后等待来自该程序的stdout的应答(而不关闭入口管道)，则该应答将卡在stdio缓冲区中，并且永远不会出现--这是一个死锁。

您可以通过使用伪tty与一些面向行的程序(例如grep)对话来欺骗它们不进行缓冲；看看libexpect(3)。但在一般情况下，您必须为每条消息重新运行不同的子进程，从而允许使用EOF来表示每条消息的结尾，并导致刷新命令(或命令管道)中的任何缓冲区。显然，在性能方面不是一件好事。

在perlipc手册页中可以看到关于这个问题的更多信息(它适用于Perl语言中的双向管道，但是缓冲方面的考虑无论主程序使用哪种语言都适用)。