下午查看了自己當(dāng)初寫的一個有關(guān)管道的一個題目，這個題目是帶領(lǐng)3+1學(xué)習(xí)管道通信時寫的。題目要求如下：

　　題目2：通過管道模擬shell命令：cat file | sort
涉及主要知識點：未命名管道、重定向
題目描述：具體模擬一個shell命令：cat file | sort。具體的一些提示在后面。
提示：首先在當(dāng)前目錄下創(chuàng)建一個名為”file”的文件，里面的內(nèi)容輸入如下：
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通過執(zhí)行”cat file | sort”后的結(jié)果如下：

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123
1342
32
76
89
892
99

　　現(xiàn)在我們需要通過一個管道，將”cat file”的結(jié)果通過管道送給命令”sort”。其中，將”cat file”命令的輸出結(jié)果重定向到”sort”命令的輸入是由包含在命令中的管道標(biāo)志”|”來完成的。為了在程序當(dāng)中實現(xiàn)類似的功能，需要用dup()或者dup2()系統(tǒng)調(diào)用將標(biāo)準(zhǔn)輸入和標(biāo)準(zhǔn)輸出聯(lián)系起來，具體的系統(tǒng)調(diào)用使用可以通過man手冊來查，或者查閱群共享里面的函數(shù)手冊。另外，這里的”cat file”和”sort”命令不是自己來完成，而是通過調(diào)用exec函數(shù)族來實現(xiàn)的，具體的exec()函數(shù)族的使用不再啰嗦。
擴展：實現(xiàn)兩個管道

　　今天下午仔細(xì)一琢磨，發(fā)現(xiàn)這個題目當(dāng)中，沒有把創(chuàng)建進程說明，怪不得當(dāng)初其他人做這個題目時，有許多疑問，原來是我的題目出現(xiàn)了問題。
自己下午實現(xiàn)了一下，程序代碼如下：
#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <unistd.h>

#include <fcntl.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <sys/wait.h>

int main()

{

int fd[2], res;

pid_t pid;

res = pipe(fd);

if(res == -1) {

perror("Pipe error!");

exit(1);

}

pid = fork();

if(pid > 0) {

close(fd[1]);

dup2(fd[0], 0);

execl("/usr/bin/sort", "sort", (char *)0);
wait(NULL);
exit(0);

} else if(pid == 0) {

dup2(fd[1], 1);

close(fd[0]);

execl("/bin/cat", "cat", "file", NULL);

exit(0);

} else {

perror("Fork error!");

exit(2);

}

}

　　我當(dāng)初出這個程序的目的主要是想把管道應(yīng)用起來，然后想讓大家能夠把重定向帶出來，而且我發(fā)現(xiàn)許多有關(guān)linux C語言的書上基本都有這種類似的題目，所以我覺得這個題目挺好的。

　　說一下我的思路吧，針對這個題，首先得把"cat file | sort"這個命令搞清楚，應(yīng)該明確：這里有兩個進程，而不是一個進程，其實我原先把題目在無意當(dāng)中暗示了只有一個進程。在程序當(dāng)中，創(chuàng)建一個進程之后，子進程將會執(zhí)行“cat file”命令，而父進程會執(zhí)行“sort”命令。在子進程當(dāng)中，會通過重定向"dup2(fd[1], 1)"，將標(biāo)準(zhǔn)輸出重定向到管道的寫端，說通俗一些，就是以后對于標(biāo)準(zhǔn)輸出的操作都就改為對管道的寫端的操作了，如果對這里還是不能夠理解的話，請查看我的前一篇“通過文件共享來學(xué)習(xí)I/O重定向（下）——I/O重定向”。對于父進程而言，也是通關(guān)重定向“dup2(fd[0], 0)”，將標(biāo)準(zhǔn)輸入重定向到管道的讀端，以后對于標(biāo)準(zhǔn)輸入的操作都就改為了對于fd[0]的操作了。

　　通過這么解釋，應(yīng)該對于上面的程序清楚了吧，下面把我調(diào)試的過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)的一些問題總結(jié)一下。

　　1.execl()函數(shù)執(zhí)行之后，該進程成為什么進程了？

　　對于這個問題的回答，我們可以通過修改上面的程序來實現(xiàn)，把父進程調(diào)用execl()函數(shù)之前加一個sleep(5)函數(shù)，即，
if(pid > 0) {

close(fd[1]);

dup2(fd[0], 0); //修改的內(nèi)容

execl("/usr/bin/sort", "sort", (char *)0);

wait(NULL);

exit(0);

} else if(pid == 0) {

　　在一個終端執(zhí)行這個程序，在5秒之內(nèi)打開另外一個終端，執(zhí)行“ps -au&rdquo;，并分析其結(jié)果,發(fā)現(xiàn)有這么幾條記錄:

sunny 5107 0.0 0.0 1616 308 pts/0 S+ 21:36 0:00 ./a.out
sunny 5108 0.0 0.0 0 0 pts/0 Z+ 21:36 0:00 [cat] <defunct>
sunny 5109 0.0  0.1 2716 1072 pts/2 R+ 21:37 0:00 ps -au

　　在其中有一個<defunct>標(biāo)識，說明出現(xiàn)了僵尸進程。

　　上面的測試，是讓子進程去執(zhí)行“execl()”函數(shù)的時候，父進程等待等待5s，然后在另外一個終端下查看子進程成了什么樣的進程，結(jié)果是僵尸進程。等整個程序執(zhí)行完畢之后，發(fā)現(xiàn)僵尸進程消失了，那么僵尸進程是如何消失的呢？這個目前我還沒有弄明白，希望大家指教（對于popen()出現(xiàn)僵尸進程之后，會通過close()函數(shù)來退出，但是這里的話，好像沒有close()函數(shù)調(diào)用，那它是如何退出呢？）。

　　2.出現(xiàn)僵尸進程之后，那么下面的代碼還執(zhí)行嗎？

　　答案是不執(zhí)行。

這次我們修改子進程的代碼:
} else if(pid == 0) {

dup2(fd[1], 1);

close(fd[0]);

execl("/bin/cat", "cat&quot;, "file";, NULL);

printf("fffffffffffffffffffffff"); //運行之后，發(fā)現(xiàn)這句沒有執(zhí)行

exit(0);

} else {

　　為什么會不執(zhí)行了，我是這樣猜想的，當(dāng)子進程去執(zhí)行“cat”命令時，執(zhí)行完之 后，它成了僵尸進程，之后它退出了，但是如何退出的?

　　我在網(wǎng)上找到了有關(guān)進程一生的描述：隨著一句fork，一個新進程呱呱落地，但它這時只是老進程的一個克隆。然后隨著exec，新進程脫胎換骨，離家獨立，開始了為人民服務(wù)的職業(yè)生涯。人有生老病死，進程也一樣，它可以是自然死亡，即運行到main函數(shù)的最后一個”}”，從容地離我們而去；也可以是自殺，自殺有2種方式，一種是調(diào)用 exit函數(shù)，一種是在main函數(shù)內(nèi)使用return，無論哪一種方式，它都可以留下遺書，放在返回值里保留下來；它還甚至能可被謀殺，被其它進程通過 另外一些方式結(jié)束他的生命。進程死掉以后，會留下一具僵尸，wait和waitpid充當(dāng)了殮尸工，把僵尸推去火化，使其最終歸于無形。這里遺書中的內(nèi)容是在進程列表中保留一個位置，記載該進程的退出狀態(tài)等信息供其他 進程收集，除此之外，僵尸進程不再占有任何內(nèi)存空間。

　　看到這里，我明白了，子進程成為僵尸進程的原因是由于沒有進行“遺書”回收造成的，為了證實我的想法，我們繼續(xù)將父進程要執(zhí)行的代碼修改如下：
if(pid > 0) {

close(fd[1]);

dup2(fd[0], 0);

wait(NULL);

sleep(3);

execl("/usr/bin/sort", "sort", (char *)0);

printf("ffffffffffffffff\n");

exit(0);

} else if(pid == 0) {

　　這時，當(dāng)父進程等待3s的時候，在另外一個終端使用ps查看的時候，法相那個僵尸進程不見了，這說明我們對產(chǎn)生的僵尸進程進行了回收。但是，這時候，當(dāng)sleep()執(zhí)行完了之后，父進程自己又成了僵尸進程，它會被誰回收呢？當(dāng)我們程序當(dāng)中的父進程成為僵尸進程之后，它會把自己的遺書交給它的父進程，應(yīng)該是在shell中執(zhí)行那個程序的進程吧，所以，它應(yīng)該是由執(zhí)行它的那個shell進程回收的。