Linux 进程间通信 管道系列: 匿名和命名管道,自定义shell当中命令行管道的模拟实现

在Linux中，命令行管道（|）是通过使用匿名管道（pipe()）或命名管道（FIFO）实现的。以下是一个简单的自定义shell，它模拟了命令行管道的功能：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
 
#define MAX_LINE 80
 
int main() {
    int fd[2];
    pid_t pid;
    char line[MAX_LINE];
    int n, i;
 
    while (1) {
        // 打印提示符
        printf("myshell> ");
        fflush(stdout);
 
        // 读取用户输入，以空格分隔命令
        char* args[MAX_LINE/2+1]; // 假设每个命令行不超过80/2
        int arg_count = 0;
        char* token = strtok(gets(line), " ");
        while (token != NULL) {
            args[arg_count++] = token;
            token = strtok(NULL, " ");
        }
        args[arg_count] = NULL; // 结尾添加NULL
 
        // 创建管道
        if (pipe(fd) == -1) {
            perror("pipe");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
 
        if ((pid = fork()) == -1) {
            perror("fork");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
 
        // 子进程执行命令
        if (pid == 0) {
            close(fd[1]); // 子进程关闭写端
            dup2(fd[0], STDIN_FILENO); // 将管道读端 dup 到标准输入
            close(fd[0]);
 
            // 执行下一个命令，如果有的话
            if (arg_count > 1 && strcmp(args[arg_count-1], "|") != 0) {
                if (execlp(args[arg_count], NULL) == -1) {
                    perror("execlp");
                    exit(EXIT_FAILURE);
                }
            }
 
            _exit(EXIT_SUCCESS); // 如果没有下一个命令，则子进程结束
        } else {
            close(fd[0]); // 父进程关闭读端
 
            // 如果存在下一个命令，继续创建子进程执行该命令
            if (arg_count > 1 && strcmp(args[arg_count-1], "|") == 0) {
                if (pipe(fd) == -1) {
                    perror("pipe");
                    exit(EXIT_FAILURE);
                }
 
                if ((pid = fork()) == -1) {
                    perror("fork");
                    exit(EXIT_FAILURE);
                }
 
                // 子进程执行命令
                if (pid == 0) {
                    close(fd[1]); // 子进程关闭写端
                    dup2(fd[0], STDIN_FILENO); // 将管道读端 dup 到标准输入
                    close(fd[0]);
 
                    // 执行最后一个命令
                    if (execlp(args[arg_count-2], NULL) == -1) {
                        perror("execlp");
                        exit(EXIT_FAILURE);
                    }
 
                    _exit(EXIT_SUCCESS); // 子进程结束