Контроллировать I/O другой программы на C/C++

#cpp #linux #c

Здравствуйте. Возможно тема немного сбивает с толку, по этому поясню проще: мне нужна
программа на С/С++, которая сможет запустить переданную ей в аргументы другую программу,
а потом дать ей кое-что на вход (input), подождать пока она (переданная ей программа)
сделает свое и получить её вывод (output). И ещё: программа, которую я передам в аргументы
моей программе-оболочке -- скрипт на Python 3, может это важная деталь. Программа будет
под Linux. Собственно мне нужно узнать через какие функции можно это сделать (я имею
ввиду делать ввод в программу и получать её вывод). 
    

Ответы

Ответ 1

Посмотрите в сторону popen - например, здесь или здесь - это вам не поможет?


Ответ 2

В простейшем случае можно сделать 2 пайпа (pipe), через первый будете писать скрипту,
а через второй читать от него, потом создать процесс (fork), в котором можно переключить
(dup2) дескрипторы пайпа на stdin и stdout скрипта и запустить его (например, execl).

Вот примитивный пример:

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

int
main (int ac, char *av[])
{
  if (ac < 2)
    errx(EX_USAGE, "Usage: %s cmd [args]\n", av[0]);

  pid_t pid, cmd;
  int pin[2], pout[2]; // пара пайпов для обмена со скриптом
  if (pipe(pin) || pipe(pout))
    err(EX_OSERR, "pipes");

  if (!(cmd = fork())) { // запуск скрипта с аргументами
    close(pin[1]);
    close(pout[0]);
    dup2(pin[0], 0);     // заменим stdin скрипта на наш ввод
    dup2(pout[1], 1);    // перекинем stdout скрипта на наc
                         // stderr скрипта остался тем же, что и у нас
    execvp(av[1], av + 1);
    err(EX_UNAVAILABLE, "exec %s", av[1]);
  }
  if (cmd == -1)
    err(EX_OSERR, "fork");

  // эти дескрипторы более не нужны
  close(pin[0]);
  close(pout[1]);

  char *str = 0;
  size_t ssize = 0;
  ssize_t l;

  // для примера читаем stdin и передаем в скрипт
  while ((l = getline(&str, &ssize, stdin)) > 0)
    if (write(pin[1], str, l) != l)
      err(EX_IOERR, "write pipe");

  close(pin[1]); // пошлем EOF на stdin скрипта

  // читаем вывод скрипта и для примера печатаем его
  FILE *progout = fdopen(pout[0], "r");
  while (getline(&str, &ssize, progout) > 0)
    puts(str);

  free(str);
  int status;
  errno = 0;
  if ((pid = wait(&status)) != cmd) {
    if (errno)
      err(EX_SOFTWARE, "wait");
    else
      errx(EX_SOFTWARE, "wait unexpected PID %ld (waited %ld)", 
           (long)pid, (long)cmd);
  }
  if (WIFEXITED(status))
    printf("%s exit code %d\n", av[1], WEXITSTATUS(status));
  else
    printf("%s terminated by %d\n", av[1], WTERMSIG(status));

  return puts("End") == EOF; 
}


Тут могут быть "подводные камни" (особенно если захотите "интерактивной работы"),
поскольку FILE * с пайпом (в отличии от терминала) буферизуется (и вывод fprintf/fputs
не будет реально выводиться в пайп по строкам), а также пайпы  имеют ограниченный размер,
что может привести к взаимной блокировке процессов. 

Например, Вы пишете скрипту, он возвращает свои результаты через пайп, и если вы
этот пайп не читаете, то скрипт "повиснет" на своей операции записи (пайп заполнен,
а его никто не читает).

Для корректного решения такой ситуации надо читать ответы скрипта по мере их появления,
для чего посмотрите на poll или select.

А также для решения подобных задач полезно посмотреть на псевдотерминалы (проще всего
начать с вызова forkpty, ну и не забудьте про все SEE_ALSO :-)).