execv的C++包装器(3)

Question

在execv(3)中调用C++ (和类似的函数)可以是成问题。execv需要一个指向非const char的const指针数组，而字符串文本本身就是const，所以您必须跳过循环才能将文本转换为非const数组。当然，在C++中，您通常希望使用向量和字符串而不是数组。

由于找不到任何标准函数来处理这个问题，我编写了两个包装器函数来简化操作。在我认为测试的方式上，它们似乎是正确的，但我对C++相当陌生；更有经验的开发人员可能会看到我错过的许多陷阱。

我的第一个版本只是使用argv[0]作为路径。然后，在某些情况下，我检查并找到了用于好的理由的path != argv[0]，因此我重载了它；一个版本更通用，另一个版本简化了调用。

#include <cerrno>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <string>
#include <vector>

#include <unistd.h>


int execv_cpp(const std::string &path,
              const std::vector<std::string> &argv);
int execv_cpp(const std::vector<std::string> &argv);


int main()
{
    // Test some failure modes.

    execv_cpp({});
    perror("execv() 1 failed");

    execv_cpp("/bin/ls", {});
    perror("execv() 2 failed");

    execv_cpp({"/foo/bar/baz"});
    perror("execv() 3 failed");

    execv_cpp({"/etc/passwd"});
    perror("execv() 4 failed");

    // Test valid calls.

    if (fork() == 0) {
        execv_cpp({"/bin/ls", "-lart"});
        perror("forked execv() unexpectedly failed");
        return 0;
    }

    usleep(50000);
    execv_cpp("/bin/ls", {"ls", "-lh"});
    perror("final execv() unexpectedly failed");

    return 0;
}


int execv_cpp(const std::string &path,
              const std::vector<std::string> &argv)
{
    /* Convert arguments to C-style and call execv. If it returns
     * (fails), clean up and pass return value to caller. */

    if (argv.size() == 0) {
        errno = EINVAL;
        return -1;
    }

    std::vector<char *> vec_cp;
    vec_cp.reserve(argv.size() + 1);
    for (auto s : argv)
        vec_cp.push_back(strdup(s.c_str()));
    vec_cp.push_back(NULL);

    int retval = execv(path.c_str(), vec_cp.data());

    int save_errno = errno;
    for (auto p : vec_cp)
        free(p);
    errno = save_errno;
    return retval;
}


int execv_cpp(const std::vector<std::string> &argv)
{
    /* Overloaded. Use first element as path for simpler call. */

    if (argv.size() == 0) {
        errno = EINVAL;
        return -1;
    }

    return execv_cpp(argv[0], argv);
}

Answer 1

评论不是按任何重要程度排列的。

哪个操作系统标准？

支持C++的平台不一定有execve()调用；这取决于<unistd.h>。你确定你不是在假设它包含了什么吗？

也许你不是，但你需要反复检查并记录下来。

封装单个操作系统调用是有问题的

如果你写了这个供你自己使用，因为你一直execve()就像没有明天一样:-) .那好吧。否则，开发人员可能会犹豫不决，不愿合并一段独特的代码，它只处理几十个系统调用中的一个。

此外，即使专注于执行另一个项目，我们也有：

int execl(const char *path, const char *arg, ...);
int execlp(const char *file, const char *arg, ...);
int execle(const char *path, const char *arg, ...);
int execv(const char *path, char *const argv[]);
int execvp(const char *file, char *const argv[]);
int execvpe(const char *file, char *const argv[], char *const envp[]);

我并不是说你需要实现所有这些的“Cpp化”版本--相反，这可能是个坏主意--但你选择了不那么通用的版本。

不向全局命名空间

添加实用程序/库函数

应用程序代码使用(或者更确切地说，可能使用)全局命名空间；库代码使用专用名称空间。您所写的应该被反复使用，而不仅仅是一次--所以它本质上是库代码，对吗？将其放在某个名称空间中(例如util或unix等)这样做的一个好处是，您不必附加人工名称扩展名，即unix::exec听起来比execve_cpp好。

在第二个变体

中混淆参数

如果我看看你的第二个变体：

int execv_cpp(const std::vector<std::string> &argv);

我不清楚该向量的元素是否应该是我希望执行的二进制文件的名称。您可能认为您为客户端代码提供了更多方便，但是人们宁愿多输入几个字符，也不愿与语义歧义作斗争。

-如果您正在Cpp‘化-这样做的错误以及

在C++中，传递无效的参数通常会导致抛出异常；而且您不需要返回任何内容，因为您从不返回(而不是抛出异常)。因此，例如：

void execv_cpp(const std::vector<std::string> &argv)
{
    if (argv.size() == 0) { 
        throw std::invalid_argument(
            "At least one argument must be provided, being the path of "
            "the binary to execute");
    execv_cpp(argv[0], argv);
}

但是，当然，通过一开始就愿意接受一个空的argv，可以使调用代码容易出错。

不强迫人们使用std::vector's

向量只是一个特定的容器。没有理由假设调用代码使用的是向量；而且您甚至没有实际使用该向量--您正在将其转换为C样式的数组。

在C++中，你通常想使用向量.而不是数组。

不是这样的。你有时会想要用它们。

不强迫人们使用std::strings

当然，在C++中你通常想要使用.弦乐..。

有时，有时不是。std::string只是表示字符串的一种方式--尽管是默认的方式。记住，它在图书馆里-它不是在他的语言里。std::string涉及内存分配策略(堆栈和堆等)。这对每个人都不合适。您应该更加灵活，例如，通过对字符串类型进行模板化：

template<typename S>
void execv_cpp(const std::vector<S> &argv);

或者使用字符串视图 (C++17，C++14中的实验)。

考虑有界参数

的C++'ish接口

如果在编译时知道参数的数量，则只需使用以下内容：

template <typename Args...>
void execv_cpp(std::string_view binary, Args&&... arguments);

并在循环中的每个参数上使用std::to_string()或operator<<作为字符串流。这为调用代码提供了最大的灵活性，并使二进制代码的exec()与调用任意函数基本相同：

execv_cpp(my_binary, 1, "two", std::optional<int>(3), 4.0);

现在，是的，在这种情况下，为了字符串转换结果，您将耗尽内存，但在固定参数的情况下，我会说，这是可以接受的。

不需要重复字符串

在您链接到的回答中，它明确表示const_cast的char指针是安全的。所以不需要strdup()。