捕获子进程的退出状态码

Question

我有一个函数，它分叉一个进程，复制输入和输出缓冲区的文件描述符，然后在通过名为 cmd 的字符串传入的命令上运行 execl：

static pid_t
c2b_popen4(const char* cmd, int pin[2], int pout[2], int perr[2], int flags)
{
    pid_t ret = fork();

    if (ret < 0) {
        fprintf(stderr, "fork() failed!\n");
        return ret;
    }
    else if (ret == 0) {
        /*                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  
           Assign file descriptors to child pipes (not shown)...                                                                                                                                                                                                                                                                                               
        */
        execl("/bin/sh", "/bin/sh", "-c", cmd, NULL);
        fprintf(stderr, "execl() failed!\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    else {
        /*                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  
           Close parent read and write pipes (not shown)...                                                                                                                                                                                                                                                                                              
        */
        return ret;
    }
    return ret;
}

只要我的测试输入正确，每个cmd 实例都会正确处理我的数据。

当错误数据传递给子进程时，我的父程序将运行完成并以非错误状态代码 0 退出。

如果我故意输入错误的信息 — 故意尝试让 cmd 实例之一以预期的方式失败 — 我想知道如何捕获该 cmd 的退出状态，以便我可以在终止之前从父程序发出正确的错误状态代码。

这一般是怎么做的？

Answer 1

您可以通过wait()的第一个参数，或waitpid()的第二个参数，然后使用宏WIFEXITED和WEXITSTATUS来获取孩子的退出状态。

例如：

pid_t ret = c2b_popen4("myprog", pin, pout, perr, 0);

if ( ret > 0 ) {
    int status;

    if ( waitpid(ret, &status, 0) == -1 ) {
        perror("waitpid() failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if ( WIFEXITED(status) ) {
        int es = WEXITSTATUS(status);
        printf("Exit status was %d\n", es);
    }
}

一个简化的工作示例：

failprog.c:

int main(void) {
    return 53;
}

shellex.c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>

int main(void)
{
    pid_t p = fork();
    if ( p == -1 ) {
        perror("fork failed");
        return EXIT_FAILURE;
    }
    else if ( p == 0 ) {
        execl("/bin/sh", "bin/sh", "-c", "./failprog", "NULL");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    int status;
    if ( waitpid(p, &status, 0) == -1 ) {
        perror("waitpid failed");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    if ( WIFEXITED(status) ) {
        const int es = WEXITSTATUS(status);
        printf("exit status was %d\n", es);
    }

    return EXIT_SUCCESS;
}

输出：

paul@thoth:~/src/sandbox$ ./shellex
exit status was 53
paul@thoth:~/src/sandbox$ 

waitpid() 将阻塞，直到具有提供的进程 ID 的进程退出。由于您使用 popen() 名称调用函数并将管道传递给它，因此您的子进程可能不会快速终止，因此如果调用成功，那可能不是检查它的正确位置。您可以将WNOHANG 作为第三个参数传递给waitpid() 以检查进程是否已终止，如果子进程尚未退出则返回0，但您必须注意何时 你这样做，因为你无法保证哪个进程将在何时运行。如果您在从c2b_popen4() 返回后立即使用WNOHANG 调用waitpid()，它可能会在您的子进程有机会执行并以错误代码终止之前返回0，并使其看起来好像执行是在即将失败时成功。

如果进程确实立即终止，您将在读取和写入管道时遇到问题，因此一个选项是检查waitpid()，如果您在第一次尝试时遇到错误，检查是否read() 或 write() 失败，因为您的子进程死亡。如果结果为真，您可以检索退出状态并退出整个程序。

还有其他可能的策略，包括捕获 SIGCHLD 信号，因为只要您的子进程之一死亡，就会引发该信号。例如，在等待子进程（在信号处理程序中调用waitpid() 也是安全的）并获得其退出状态之后，可以直接从信号处理程序调用_exit()。