用C實現的一個Bash腳本

題目：設當前目錄下有三個二進制格式的可執行程序，文件名分別為cmd1,cmd2和cmd3.

(1).在Bash下的下列命令完成什麼功能？

./cmd1 2>&1 | ./cmd2 > r.txt; ./cmd3

(2).編寫C語言源程序完成與(1)相同的功能

提示：exec系統調用可用execlp("./cmd1"，"cmd1",(char *)0);

打開文件用 fd = open("r.txt", O_CREAT | O_TRUNC | O_WRONLY,0666);

dup2系統調用法為dup2(src_fd,dst_fd);

創建管道用pipe(int fds[2]);

等待子進程結束用wait(int staloc);

答：首先說明，0,1,2三個文件說明符分別代表stdin, stdout和stderr。

2>&1的意思是將cmd1的標准輸出流和標准錯誤流合並到標准輸出流中；

接下來通過管道將剛才的結果輸出到cmd2的輸入中；

cmd2>r.txt將cmd2的輸出結果重定向到文件r.txt中；

最後是執行cmd3，這與前面的一切都沒有關系。（有一點尚存疑問，那就是cmd3是否和cmd1一樣，都將stdout和stderr合體了，由於我沒有測試錯誤的用例，因此這裡不是標答。）

(2)這題才是重點。首先說明管道和重定向的一些知識。

【 a. 左邊的命令應該有標准輸出 | 右邊的命令應該接受標准輸入

左邊的命令應該有標准輸出 > 右邊只能是文件

左邊的命令應該需要標准輸入 < 右邊只能是文件

b. 管道觸發兩個子進程執行"|"兩邊的程序；而重定向是在一個進程內執行。】[1]

做這道題之前我接觸這方面比較少，下面這段代碼參考了不少東西，但是不知來源，沒法列舉了。這段代碼是在一個同學給我的源文件的基礎上修改的，因為之前我基本上不會用管道 (￣.￣)

為了能測試，我把虛無缥缈的三個cmd換成了活生生的grep,wc和who (￣0 ￣)y

/******************************************************* 
 使用fork(), exec(), dup2(), pipe() ，open()系統調用 
 完成與下列shell命令等價的功能。 
    cmd1:grep -v usr /etc/passwd 
    cmd2:wc -l 
    cmd3:who 
    grep -v usr /etc/passwd 2>&1 | wc -l > r.txt;who 
********************************************************/ 
#include <stdio.h> 
#include <fcntl.h> 
#include <unistd.h> 
int main() 
{ 
    int pfd[2]; 
 
    /* 建立管道 */ 
    pipe(pfd); 
     
    if (fork()) /* parent */ 
    { 
        if(!fork()) /* child 2 */ 
        {    
            /* 將標准輸出和標准錯誤重定向到管道寫端口pfd[1] */ 
            dup2(pfd[1], 1); 
            dup2(pfd[1], 2); 
            close(pfd[1]); 
         
            /* 關閉管道讀端口pfd[0] */ 
            close(pfd[0]); 
 
            /* 執行grep */ 
            execlp("/bin/grep", "grep", "-v", "usr","/etc/passwd", NULL); 
        } 
        else 
        {   wait(NULL); 
            execlp("/usr/bin/who","who",NULL); 
            /* 這裡的who原本是ls，但是ls的結果不能進入stdout，不知為何。 */ 
        } 
    } 
    else /* child 1 */ 
    { 
        /* 打開result.txt文件，若不存在該文件 */ 
        /* 則創建一個新文件並命名為r.txt */ 
        int f = open("r.txt", O_CREAT | O_TRUNC| O_WRONLY, 0666); 
         
        /* 將標准輸入重定向到管道讀端口pfd[0] */ 
        dup2(pfd[0], 0); 
        close(pfd[0]); 
         
        /* 將標准輸出重定向到r.txt */ 
        dup2(f, 1); 
        close(f); 
 
        /* 關閉管道寫端口pfd[1] */ 
        close(pfd[1]); 
        /* 執行wc */ 
        execlp("/usr/bin/wc", "wc", "-l", NULL); 
    } 
} 

為防止以後忘記，我把這張圖[2]放在下面，也為後來者提供一些方便，這張圖很清晰地講解了dup,dup2以及管道的一些知識。想了解更詳細的相關知識可以參考文章末尾的參考列表。

650) this.width=650;" border=0>

FAQ:為啥要再開一個進程來跑grep -v usr /etc/passwd ？父進程不也可以執行嗎？

A:啊螞蟻！在執行了execlp("/bin/grep", "grep", "-v", "usr","/etc/passwd", NULL);後，程序就會exit(0)了，如果是父進程在執行，那麼父進程就退出了，因此要在execlp執行完成後繼續執行，就必須f**k一個子進程出來，用子進程來運行execlp，好讓老爹活著繼續生娃。其他地方也是一樣的。

FAQ:這段程序有沒有考慮僵屍進程活著孤兒進程的情況啊？

A:沒有。。 (￣ε(#￣)。。讓它們去吧。。。僵屍和孤兒們就交給init老大照看了。。。

PS:必須吐槽一下這道題的提示。給出exec的用法還不如告訴execlp的原型；dup2的用法提示還是錯的，或者說有誤導作用，明明是將第二個參數重定向到第一個參數，結果它的參數的意思是從dst到src，我的英語一般，但是dst是destination，src是source，我還是知道的，提示起到了南轅北轍的作用；等待子進程結束就更加坑爹了，直接告訴做題者用wait(NULL);不就行了。

說白了，這個提示，懂的人不看也懂，不懂的人看了也不懂。