程序奇怪地返回到循环的顶部

Question

我想在这个问题的开头说我是 C 的新手，因此对它很糟糕，所以我提前为任何明显的错误或糟糕的风格道歉。另外，在向您展示我的代码之前，我不确定如何介绍问题，所以这里是：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>


int main()
{

    int MAX_INPUT_SIZE = 200;
    volatile int running = 1;
    while (running)
    {

        char input[MAX_INPUT_SIZE];
        char *tokens[100];
        const char *cmds[] = { "wait", "pwd", "cd", "exit" };
        char *cmdargs[100];

        printf("shell> ");
        fgets(input, MAX_INPUT_SIZE, stdin);

        // remove newline character at end
        int nl = strlen(input) - 1;
        if (input[nl] == '\n')
        {
            input[nl] = '\0';
        }

        // tokenize input string, put each token into an array
        char *space;
        space = strtok(input, " ");
        tokens[0] = space;

        int i = 1;
        while (space != NULL)
        {
            space = strtok(NULL, " ");
            tokens[i] = space;
            ++i;
        }

        // copy tokens after first one into string
        int noargscheck;
        if (tokens[1] != NULL)
        {
            noargscheck = 0;
            strcpy((char *)cmdargs, tokens[1]);
            for (i = 2; tokens[i] != NULL; i++)
            {
                strcat((char *)cmdargs, " ");
                strcat((char *)cmdargs, tokens[i]);
            }
        }
        else
        {
            noargscheck = 1;
        }

        // compare tokens[0] to list of internal commands
        int isInternal = -1;
        for (i = 0; i < 4; i++)
        {
            if (strcmp(tokens[0], cmds[i]) == 0)
            {
                isInternal = i;
            }
        }


        // internal commands
        char wd[200];
        if (isInternal != -1)
        {
            switch (isInternal)
            {
            case 0:
                // wait
                break;
            case 1:
                // pwd
                if (getcwd(wd, sizeof(wd)) == NULL)
                {
                    perror("getcwd() error!");
                }
                else
                {
                    printf("%s\n", wd);
                }
                break;
            case 2:
                // cd
                if (noargscheck)
                {
                    chdir("/home");
                }
                else if (chdir((const char *)cmdargs) != 0)
                {
                    perror("cd failed");
                }
                break;
            case 3:
                // exit
                exit(1);
                break;
            }
        }

        else
        {
            // external commands

            pid_t child_pid;
            switch (child_pid = fork())
            {
            case -1:
                perror("Fork failed");
                return 1;
            case 0:
                // child
                printf("\nHERE\n"); // for debugging
                execvp(tokens[0], cmdargs);
                break;
            }
        }
    }
}

当我使用输入echo hello world 运行此代码时，程序在以switch (child_pid=fork()) 开头的第二个switch 语句中成功进入case 0 情况，但输出结果出乎意料，如下所示：

输出：（包括在提示符下显示我输入的一行）

shell> echo hello world（我的输入）

shell>（这是我看不懂的部分）

HERE

shell>（程序现在在提示符处等待下一个用户输入）

我无法弄清楚为什么要打印额外的 shell> 提示。有人能看出问题吗？

编辑：修复了 execvp 的第一个参数。从"echo"（因为我很傻所以在那里）更改为tokens[0]。

Answer 1

当你 fork 时，你现在有两个进程。您的孩子将打印HERE 消息，然后致电execvp。您没有检查 execvp 的返回值，因此它可能会返回错误。 cmdargs 应该是一个向量 - 即一个以空指针结尾的字符串指针数组。相反，您传递的是 execvp 一个字符串。换句话说，它需要一个char* []，这就是cmdargs，但是您之前错误地对待了cmdargs。

例如，您说strcpy((char*)cmdargs, tokens[1]);。这会在*cmdargs 处放置一个字符串。字符串是由零个或多个非零字符组成的数组，后跟一个 8 位宽的 ascii NUL：

char* cmdargs[] is a double pointer
you treat cmdargs as a single pointer and feed it to strcpy
cmdargs points to: 'H' 'e' 'l' 'l' 'o' '\0'

但是，这不是 execvp 想要的。 Execvp 想要一个向量，看起来更像这样：

char* cmdargs[] is a double pointer
cmdargs[0] is a single pointer
cmdargs[0] points to: 'H' 'e' 'l' 'l' 'o' '\0'
cmdargs[1] points to: 'w' 'o' 'r' 'l' 'd' '\0'
cmdargs[2] is a null pointer, indicating that it is the end of the vector

因此，execvp 无法找到向量的结尾而失败，返回-1。您无需对此进行测试，因此子进程与父进程一样继续回到循环的顶部，并且两个进程都打印shell>。

编辑：顺便说一句，argv 向量中的第一个字符串应该是正在执行的文件的名称 - 在这种情况下，echo，然后第二个和第三个字符串应该是第一个和第二个'参数' - 这里是 hello 和 world。这是提供给您调用的程序的 argv 向量，按照惯例，该向量中的第一个元素是被调用程序的名称。如果您忽略该约定，echo 将会非常混乱。

Answer 2

cmdargs 被定义为一个包含 100 个字符串指针的数组，但您似乎将它用作单个字符串的一个 100 字节缓冲区。我也不明白你为什么要特别处理 token[1]。只有 token[0] 是特殊的，就是命令，其他都是参数。处理参数应该是一个循环

while (cmdargs[i++] = strtok(NULL, " "))

然后在 cmdargs 中为 execvp() 关闭 NULL 指针：

cmdargs[i] = NULL;

这是一个 shell，你也忘了等待子进程。在最后一个子进程完成之前，您将提示用户输入。最终的 switch-case 应该如下所示：

pid_t child_pid;
switch (child_pid = fork())
{
case -1:
    perror("Fork failed");
    return 1;
case 0:
    // child
    printf("\nHERE\n"); // for debugging
    execvp(tokens[0], cmdargs);
    perror("Exec failed");
    exit(1);
default:
    // parent
    int status;
    wait(&status);
    break;
}