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popen()/pclose()阻塞性问题验证

  • 旋乐吧spin8
  • 2019-08-07
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简介背景:popen()函数通过创建一个管道,调用fork()产生一个子进程,执行一个shell以运行命令来开启一个进程。这个管道必须由pclose()函数关闭,而不是fclose()函数

背景:

popen()函数通过创建一个管道,调用fork()产生一个子进程,执行一个shell以运行命令来开启一个进程。这个管道必须由pclose()函数关闭,而不是fclose()函数。

pclose()函数关闭标准I/O流,等待命令执行结束,然后返回shell的终止状态。如果shell不能被执行,则pclose()返回的终止状态与shell已执行exit一样。

而子进程的退出状态,常用以下几个宏进行获取。

1、 WIFEXITED(status) 若此值为非0 表明进程正常结束。

若上宏为真,此时可通过WEXITSTATUS(status)获取进程退出状态(exit时参数)

示例:

        if(WIFEXITED(status)){

            printf("退出值为 %d", WEXITSTATUS(status));

        }

2、 WIFSIGNALED(status)为非0 表明进程异常终止。

若上宏为真,此时可通过WTERMSIG(status)获取使得进程退出的信号编号

示例:

    if(WIFSIGNALED(status)){

        printf("使得进程终止的信号编号: %d",WTERMSIG(status));  

}

验证内容:

主要确认以下几点:

1,  WEXITSTATUS等宏,能否正确取得shell退出状态?

2,  popen之后直接调用pclose是否会等待命令执行结束?

3,  如果没有pclose,会如何?

 验证代码:

测试用代码如下:

#include <stdio.h>#include <sys/wait.h>int main(void){ int iRet = 0; FILE *fp = NULL; char buff[512] = {""}; fp = popen("./test.sh", "r"); if (NULL == fp) { printf("popen failed."); return 1; }/* while(fgets(buff, sizeof(buff), fp) != NULL) { printf("%s", buff); }*/ iRet = pclose(fp); printf("iRet = %d", iRet); printf("wifexited : %d", WIFEXITED(iRet)); printf("wifsignaled : %d", WIFSIGNALED(iRet)); printf("wifstopped : %d", WIFSTOPPED(iRet)); //if (WIFEXITED(iRet)) printf("exit :%d", WEXITSTATUS(iRet)); //if (WIFSIGNALED(iRet)) printf("signal :%d", WTERMSIG(iRet)); return 0;}

被调用的脚本如下:

#!/bin/sh#echo "before..." #注意,echo被注释掉,即,不会输出。sleep 30#echo "after..."exit 1

 

结果:

1,  WIFEXITED()等宏,可以正确获取test.sh的执行结果。

如下三个实验可以验证:

①      test.sh没有执行权限时,WEXITSTATUS()的结果与直接执行test.sh的返回值是一致的。

zsy@ubuntu:~/work/popen$ ./testsh: 1: ./test.sh: Permission deniediRet = 32256wifexited : 1wifsignaled : 0wifstopped : 0exit :126signal :0zsy@ubuntu:~/work/popen$ ./test.shbash: ./test.sh: Permission deniedzsy@ubuntu:~/work/popen$ echo $?126

②    给test.sh增加权限后,WEXITSTATUS()获取的正是test.sh中的exit 1的结果。

zsy@ubuntu:~/work/popen$ ./testiRet = 256wifexited : 1wifsignaled : 0wifstopped : 0exit :1signal :0

③      popen执行过程中,将shell子进程kill掉,WTERMSIG()获取的是SIGTERM=15。

zsy@ubuntu:~/work/popen$ ps -ef|grep testzsy 3459 3000 0 06:54 pts/1 00:00:00 ./testzsy 3460 3459 0 06:54 pts/1 00:00:00 sh -c ./test.shzsy 3461 3460 0 06:54 pts/1 00:00:00 /bin/sh ./test.shzsy@ubuntu:~/work/popen$ kill 3460 # 注意kill的pidzsy@ubuntu:~/work/popen$ ./testiRet = 15wifexited : 0wifsignaled : 1wifstopped : 0exit :0signal :15

 

注意:

③的例子中,可以看到popen实际上在fork之后,是执行了“sh –c ./test.sh”命令,然后由shell再启动test.sh。所以test.sh实际上是孙子进程。

如果kill的是孙子进程,结果会如何呢?

zsy@ubuntu:~/work/popen$ ps -ef|grep testzsy 3484 3000 0 07:05 pts/1 00:00:00 ./testzsy 3485 3484 0 07:05 pts/1 00:00:00 sh -c ./test.shzsy 3486 3485 0 07:05 pts/1 00:00:00 /bin/sh ./test.shzsy@ubuntu:~/work/popen$ kill 3486 zsy@ubuntu:~/work/popen$ ./testTerminatediRet = 36608wifexited : 1wifsignaled : 0wifstopped : 0exit :143signal :0

也就是说,pclose返回的结果认为子进程shell是正常结束了,终了code为143(143=128+15,实际上就是test.sh收到了SIGTERM的值)。

 

2,pclose()调用时,确实会阻塞,等待test.sh中的sleep结束,才会返回。

但是,如果把sleep前的echo打开,则pclose()并不会阻塞,而是直接返回。如下:

zsy@ubuntu:~/work/popen$ ./testiRet = 36096wifexited : 1wifsignaled : 0wifstopped : 0exit :141signal :0

原因何在呢?其实答案就在WEXITSTATUS()的结果141中。类似于上面kill 孙子进程时的返回值,141=128+13,说明test.sh(孙子进程)实际上接收到了信号SIGPIPE退出,导致shell子进程立刻返回了。

而test.sh收到SIGPIPE的原因,则是因为pclose()的时候,关闭了popen创建的管道,而test.sh的echo命令,想向管道写数据,就会产生SIGPIPE信号。

※因此,可以考虑两种解决方案。一种就是shell里面不要输出;另一种就是在pclose()前调用fgets,保证shell输出都读取出来后,再关闭。

 

3,在ubuntu 14.04x64的虚拟机上测试,即使没有pclose(),似乎也没有特别的问题。

但是,在ARM板上子跑的时候,会出现僵尸进程。

 

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