为什么在fork之后关闭文件描述符会影响子进程?

时间:2014-12-15 11:58:25

标签: c linux exec fork file-descriptor

我想通过点击按钮在linux中运行程序,因此我写了一个函数execute

void execute(const char* program_call, const char* param )
{
    pid_t child = vfork();

    if(child == 0) // child process
    {
        int child_pid = getpid();

        char *args[2]; // arguments for exec
        args[0] = (char*)program_call; // first argument is program_call
        args[1] = (char*)param;

        // close all opened file descriptors:
        const char* prefix = "/proc/";
        const char* suffix = "/fd/";
        char child_proc_dir[16]; 
        sprintf(child_proc_dir,"%s%d%s",prefix,child_pid, suffix);

        DIR *dir;
        struct dirent *ent;

        if ((dir = opendir (child_proc_dir)) != NULL) {
            // get files and directories within directory
            while ((ent = readdir (dir)) != NULL) {
                // convert file name to int
                char* end;
                int fd = strtol(ent->d_name, &end, 32);
                if (!*end) // valid file descriptor
                {
                    close(fd); // close file descriptor
                    // or set the flag FD_CLOEXEC
                    //fcntl( fd, F_SETFD, FD_CLOEXEC );
                }
            }
            closedir (dir);
        } 
        else 
        {
            cerr<< "can not open directory: " << child_proc_dir <<endl;
        }
        // replace the child process with exec*-function
            execv(program_call,args);
            _exit(2);
        }
    else if (child == -1) // fork error
    {
        if (errno == EAGAIN)
        {
            cerr<<“To much processes"<<endl;
        }
        else if (errno == ENOMEM)
        {
            cerr<<“Not enough space available."<<endl;
        }
    }
    else // parent process
    {
        usleep(50); // give some time 
        if ( errno == EACCES)
        {
            cerr<<“Permission denied or process file not executable."<<endl;
        }
        else if ( errno == ENOENT)
        {
            cerr<<"\n Invalid path or file."<<endl;
        }
        int child_status;
        if ( waitpid(child, &child_status, WNOHANG | WUNTRACED) < 0) // waitpid failed
        {
            cerr<<"Error - Execution failed"<<endl;
        }
        else if ( WIFEXITED( child_status ) &&  WEXITSTATUS( child_status ) != 0)   
        {
            cerr<<“Child process error - Execution failed"<<endl;
        }
    }
}

有两个问题:

  1. 关闭文件描述符会导致一些问题,例如Thunderbird崩溃或VLC运行时没有声音。更确切地说:关闭stdout(1)stderr(2)会导致这些问题。据我所知,在exec之前关闭文件描述符只能防止它们被复制(不需要从子进程向父进程发送信息)。为什么这会影响子进程?通过设置标志close()来替换FD_CLOEXEC不会改变任何内容。在fork之前设置FD_CLOEXEC标志也无法解决问题。有没有更好的方法来阻止文件描述符的继承?

  2. waitpid的返回值通常为0,即使程序调用失败,我认为因为有两个(异步)进程。 usleep(50)为我的需求解决了这个问题,但我希望有更好的解决方案来解决这个问题。

  3. 我正在使用vfork,但是使用fork会出现同样的问题。

2 个答案:

答案 0 :(得分:4)

第一个问题:除了自己关闭文件描述符或设置FD_CLOEXEC之外,无法阻止文件描述符的继承,请检查this

第二个问题:您获得了The return value of waitpid is often 0,因为您在WNOHANG中选择了waitpid

waitpid(): on success, returns the process ID of the child whose state has changed; 
if WNOHANG was specified  and  one  or  more  child(ren) specified by pid exist, 
but have not yet changed state, then 0 is returned.  On error, -1 is returned.

答案 1 :(得分:3)

首先,在2014年,永远不要使用vfork,而只使用fork(2)。 (由于vfork(2)自POSIX 2001以来已过时,因此在POSIX 2008中删除。)

然后,关闭大多数文件描述符的最简单方法就是

for (int fd=3; fd<256; fd++) (void) close(fd);

(提示:如果fd无效,close(fd)将失败,我们会忽略失败;并且您从3开始保持开放0 ==​​ stdin ,1 == stdout ,2 == stderr ;所以原则上上面的所有close都会失败。 < / p>

然而,表现良好且编写良好的程序在关闭时不需要这样的循环(因此这是克服先前错误的粗略方法)。

当然,如果您知道除了stdin之外的某些文件描述符,stdout,stderr是有效的并且需要孩子program_call(这不太可能),您需要明确地跳过它。

然后尽可能使用FD_CLOEXEC

如果你的程序在你不知道的情况下就不会有很多文件描述符。

也许您想要daemon(3)或(由vality评论)posix_spawn

如果您需要明确关闭STDIN_FILENO(即0),或STDOUT_FILENO(即1)或STDERR_FILENO(即2),您最好open("/dev/null",。 ..和dup2之后 - 在调用exec之前,因为大多数程序都希望它们存在。