Основы программирования в Linux
вернуться

Мэтью Нейл
Шрифт:

cmd1 | cmd2

Командная оболочка организует стандартный ввод и вывод двух команд так, что:

 стандартный ввод

cmd1
поступает с клавиатуры терминала;

 стандартный вывод

cmd1
поставляется
cmd2
как ее стандартный ввод;

 стандартный вывод

cmd2
подсоединен к экрану терминала.

На самом деле командная оболочка заново соединила потоки стандартных ввода и вывода так, что потоки данных проходят с клавиатурного ввода через две команды и выводятся на экран. На рис. 13.1 приведено визуальное представление этого процесса.

Рис. 13.1 

В этой главе вы увидите, как достичь этого эффекта в программе и как можно использовать каналы для связи многих процессов, что позволит создать простую клиент-серверную систему.

Каналы процессов

Возможно, простейший способ передачи данных между программами — применение функций

popen
и
pclose
. У них следующие прототипы:

#include <stdio.h>

FILE *popen(const char *command, const char *open_mode);

int pclose(FILE *stream_to_close);

popen

Функция popen позволяет программе запустить другую программу как новый процесс и либо передать ей данные, либо получить их из нее. Строка

command
— это имя программы для выполнения вместе с любыми параметрами, параметр
open_mode
должен быть
"r"
или
"w"
.

Если

open_mode
—
"r"
, вывод вызванной программы становится доступен вызывающей программе и может быть считан из возвращаемого функцией
popen
файлового потока
FILE*
с помощью обычных функций библиотеки stdio, предназначенных для чтения (например,
fread
). Но если
open_mode
—
"w"
, программа может отправить данные вызванной команде с помощью вызова функции
fwrite
. Далее вызванная программа сможет читать данные из своего стандартного ввода. Обычно вызванная программа не знает, что она считывает данные из другого процесса; она просто читает свой поток стандартного ввода и воздействует на него.

Вызов функции

popen
должен задавать
"r"
или
"w"
; никакого другого значения стандартной реализацией popen не поддерживается. Это означает, что вы не можете вызвать другую программу и одновременно читать из нее и писать в нее. В случае сбоя
popen
возвращает пустой указатель. Если вы хотите создать двунаправленную связь с помощью каналов, стандартное решение — применить два канала: по одному для потока данных каждого направления.

pclose

Когда процесс, стартовавший с помощью

popen
, закончится, вы можете закрыть файловый поток, связанный с ним, с помощью функции
pclose
. Вызов
pclose
вернет управление, только когда процесс, запущенный с помощью
popen
, завершится. Если он все еще выполняется во время вызова
pclose
, вызов
pclose
будет ждать окончания процесса.

Функция

pclose
обычно возвращает код завершения процесса, чей файловый поток она закрывает. Если вызывающий процесс уже выполнил оператор
wait
перед вызовом
pclose
, статус завершения будет потерян, поскольку вызванный процесс закончен, и функция
pclose
вернет -1 с переменной
errno
, получившей значение
ECHILD
.

Выполните упражнение 13.1.

Упражнение 13.1. Чтение вывода внешней программы

Давайте опробуем простой пример popen1.c с функциями

popen
и
pclose
. Вы будете применять в программе
popen
для доступа к информации из
uname
.
uname
— это команда, выводящая системную информацию, включая тип компьютера, имя ОС, версию и выпуск, а также сетевое имя машины.

Запустив программу, вы откроете канал к

uname
; сделаете его читаемым и зададите
read_fp
, как указатель на вывод. В конце канал, на который указывает
read_fp
, закрывается.

#include <unistd.h>

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <string.h>

int main {

 FILE *read_fp;

 char buffer[BUFSIZ +1];

 int chars_read;

 memset(buffer, '\0', sizeof(buffer));

 read_fp = popen("uname -a", "r");

 if (read_fp ! = NULL) {

chars_read = fread(buffer, sizeof(char), BUFSIZ, read_fp);

if (chars_read > 0) {

printf("Output was:-\n%s\n", buffer);

}

pclose(read_fp);

exit(EXIT_SUCCESS);

 }

 exit(EXIT_FAILURE);

}

Когда вы выполните программу, то должны получить вывод, похожий на следующий (полученный на одной из машин авторов):