Administrace komentářů

Možná by nebylo od věci ukázat tady podprocesy včetně jejich využití. Tady je malý program na zjišťování DNS jmen k IP adresám načítaným ze standardního vstupu:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/select.h>
#include <arpa/inet.h>
#ifndef POOL
#define POOL 10
#endif
int pipes[POOL][2]; /* roury, 0 = nic */
pid_t pids[POOL]; /* podprocesy, 0 = nic */
int main(int argc, char **argv) {
  int i, j, status = 0;
  struct in_addr ipv4a;
  char ipv4as[INET_ADDRSTRLEN], line[100], *p;
  struct hostent *he = NULL;
  fd_set fds;
  for (i = 0; i < POOL; i++) pipes[i][0] = pipes[i][1] = pids[i] = 0;
  for (i = 0; i < POOL; i++) { /* tvorba podprocesů */
    if (pipe(pipes[i]) < 0) { perror("Chyba roury"); break; }
    if ((pids[i] = fork()) < 0) { perror("Chyba větvení"); break; }
    if (pids[i] == 0) { /* podproces */
      close(pipes[i][1]); /* podproces bude jen číst */
      while ((j = read(pipes[i][0], &ipv4a, sizeof(ipv4a))) > 0) {
	if (inet_ntop(AF_INET, &ipv4a, ipv4as, sizeof(ipv4as)) == NULL)
	  printf("Byla předána chybná adresa.\n");
	else
          if ((he = gethostbyaddr(&ipv4a, sizeof(ipv4a), AF_INET)) != NULL)
	    printf("%s -> %s\n", ipv4as, he->h_name);
	  else
            printf("Nezjištěn záznam pro %s (#%d - %s)\n", ipv4as, h_errno,
	      h_errno == HOST_NOT_FOUND ? "počítač nenalezen" :
	      h_errno == NO_RECOVERY    ? "chyba DNS serveru" :
              h_errno == TRY_AGAIN      ? "zopakovat požadavek" : "chyba");
      }
      if (j < 0)
	printf("Chyba v %d. procesu: %s\n", i+1, strerror(errno)); 
      close(pipes[i][0]); /* už bylo dočteno */
      exit(j == 0 ? 0 : 1);
    } else
      close(pipes[i][0]); /* hlavní proces bude jen zapisovat */
  }
  if (i < POOL) status |= 1;
  else
    while (!feof(stdin)) { /* načítání adres */
      line[0] = '\0'; /* čištění řádku */
      if (fgets(line, sizeof(line), stdin) == NULL) /* kontrola chyb */
        if (!feof(stdin)) { /* před koncem souboru je to opravdu chyba */
          perror("Chyba čtení");
          status |= 2;
          break;
        }
      if ((p = strrchr(line, '\n')) != NULL) *p = '\0'; /* vyhodíme '\n' */
      if (line[0] == '\0') continue; /* přeskočíme prázdné řádky */
      if (inet_pton(AF_INET, line, &ipv4a) <= 0) { /* neplatná adresa */
	printf("Adresa '%s' je neplatná.\n", line);
	status |= 4;
      } else { /* pošleme požadavek podprocesu */
	inet_ntop(AF_INET, &ipv4a, ipv4as, sizeof(ipv4as));
	FD_ZERO(&fds); /* vyrobíme nový seznam rour pro výstup */
	j = 0; 
	for (i = 0; i < POOL; i++) {
	  FD_SET(pipes[i][1], &fds);
          if (j < pipes[i][1]) j = pipes[i][1]; /* select chce max. hodnotu */
	}
        select(j+1, NULL, &fds, NULL, NULL); /* najdeme volnou rouru */
	for (i = 0; i < POOL; i++)
          if (FD_ISSET(pipes[i][1], &fds)) {
            write(pipes[i][1], &ipv4a, sizeof(ipv4a)); /* pošleme požadavek */
	    break;
	  }
      }
    }
  for (i = 0; i < POOL; i++) if (pipes[i][1] != 0) close(pipes[i][1]);
  printf("Čeká se na ukončení podprocesů.\n");
  for (i = 0; i < POOL; i++) 
    if (pids[i] > 0) {
      waitpid(pids[i], &j, 0); /* počkáme na ukončení */
      if (WEXITSTATUS(j) != 0) {
        status |= 8;
        printf("Došlo k chybě v %d. podprocesu.\n", i+1);
      }
    }
  return status;
}

Zdrojový kód názorně ukazuje postup vytvoření podprocesů, výměnu informací s nadřazeným procesem a správné čekání na jejich ukončení.

Nejprve je funkcí pipe vytvořen pár int[2], kde první číslo je vstupní produ a druhé výstupní proud. Ihned následuje fork, který proces rozdvojí, okopíruje všechna data procesu v paměti a též všechny proudy.

Podprocesu je vrácena nula, podle toho jej poznáme. (Svoje číslo proces obvykle na nic nepotřebuje.) Podproces uzavře výstupní proud (je to jeho vlastní výstupní proud, v nadřazeném procesu se nestane nic) a načítá data ze vstupního procesu, které pak zpracovává. Až se data vyčerpají, podproces se ukončí voláním exit.

Nadřazený proces dostane od forku číslo procesu. Uzavře vstupní proud, zpracovává data ze standardního vstupu a posílá je k vyhodnocení podprocesům. (Ono to zjištění DNS někdy trvá docela dost dlouho, pokud máme adres hodně, skutečně se vyplatí jich zpracovávat víc zaráz právě pomocí podprocesů.) Za zmínku ještě stojí, že je dobré si najít podproces, který obslouží požadavek nejdřív – k tomu slouží onen select, který pozná proud připravený k zápisu. Až už na standardním vstupu nic není, uzavřou se výstupní proudy a počká se pomocí waitpid na skončení podprocesů.

---

P.S.: Namísto funkce select doporučuji použít funkci poll – více v manuálové stránce.

P.P.S.: Jednodušší příklad na fork se nabízí, když člověk hledá funkci spawn… z DOSu či Windows. Proč je tu jen exec…, který proces nahradí jiným programem? Protože je tu fork + exec.