Использование anonymous pipes для перехвата StdIn/StdOut дочернего процесса.
Автор: Borland Developer Support Staff
Перевод: Валерий Вотинцев
www.исходники.ru
Тема:
О том, как создать дочерний процесс и передать управление его потоком ввода-вывода родительскому процессу за счет переадресации StdIn/StdOut.
Введение:
В настоящей статье объясняется, как запустить дочернее консольное приложение и переадресовать его стандартный ввод/вывод с использованием неименованных пайпов.
Неименованные пайпы используются для передачи данных только в одном направлении (только чтение или только запись). Зачем это может понадобиться? Для того, чтобы запустить какую-нибудь внешнюю утилиту и управлять ее поведением из своей программы. Например, это может быть телнет-сервер, который запускает DOS Shell и все, что выводится в шелле, передает через сокеты на удаленный хост.
Для начала мы поговорим о самих пайпах. Пайп в Windows - это просто один из методов коммуникации между процессами. В SDK дается следующее определение для пайпов: "пайп - это коммуникационный шлюз с двумя концами; некий процесс через дескриптор (handle) на одном конце пайпа может передавать данные другому процессу, находящемуся на другом конце пайпа."
В данном случае мы используем неименованные пайпы ("anonymous" pipes), т.е. однонаправленные пайпы, которые "передают данные между родительским и дочерним процессами или между двумя дочерними процессами одного и того же родительского процесса."
Образно говоря, пайп - это "труба", по которой между двумя процессами перетекают данные.
Для создания пайпа мы будем использовать функцию CreatePipe, которая вернет нам два дескриптора: дескриптор для записи и дескриптор для чтения.
Обратите внимание, что нам придется создать два пайпа: один для stdin и второй для stdout.
Далее мы будем следить за состоянием "читабельного конца" пайпа stdout для того, чтобы перехватить все, что будет там выведено, и отобразить в своем собственном окне.
Кроме того, мы будем проверять, введено ли что-нибудь в нашем приложении, и все, что введено, будем посылать в "записываемый конец" пайпа stdin.
Исходник:
//------------Пример использования CreateProcess и Anonymous Pipes------
// childspawn.cpp
// Приложение запускает shell и перехватывает его ввод/вывод
//---------------------use freely---------------------------------------
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <string.h>
#pragma hdrstop
#include <condefs.h>
#define bzero(a) memset(a,0,sizeof(a)) //для сокращения писанины
bool IsWinNT() //проверка запуска под NT
{
OSVERSIONINFO osv;
osv.dwOSVersionInfoSize = sizeof(osv);
GetVersionEx(&osv);
return (osv.dwPlatformId == VER_PLATFORM_WIN32_NT);
}
void ErrorMessage(char *str) //вывод подробной информации об ошибке
{
LPVOID msg;
FormatMessage(
FORMAT_MESSAGE_ALLOCATE_BUFFER | FORMAT_MESSAGE_FROM_SYSTEM,
NULL,
GetLastError(),
MAKELANGID(LANG_NEUTRAL, SUBLANG_DEFAULT), // язык по умолчанию
(LPTSTR) &msg,
0,
NULL
);
printf("%s: %s\n",str,msg);
LocalFree(msg);
}
//----------------------------------------------------------------------
void main()
{
char buf[1024]; //буфер ввода/вывода
STARTUPINFO si;
SECURITY_ATTRIBUTES sa;
SECURITY_DESCRIPTOR sd; //структура security для пайпов
PROCESS_INFORMATION pi;
HANDLE newstdin,newstdout,read_stdout,write_stdin; //дескрипторы
// пайпов
if (IsWinNT()) //инициализация security для Windows NT
{
InitializeSecurityDescriptor(&sd,SECURITY_DESCRIPTOR_REVISION);
SetSecurityDescriptorDacl(&sd, true, NULL, false);
sa.lpSecurityDescriptor = &sd;
}
else sa.lpSecurityDescriptor = NULL;
sa.nLength = sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES);
sa.bInheritHandle = true; //разрешаем наследование дескрипторов
if (!CreatePipe(&newstdin,&write_stdin,&sa,0)) //создаем пайп
// для stdin
{
ErrorMessage("CreatePipe");
getch();
return;
}
if (!CreatePipe(&read_stdout,&newstdout,&sa,0)) //создаем пайп
// для stdout
{
ErrorMessage("CreatePipe");
getch();
CloseHandle(newstdin);
CloseHandle(write_stdin);
return;
}
GetStartupInfo(&si); //создаем startupinfo для
// дочернего процесса
/*
Параметр dwFlags сообщает функции CreateProcess
как именно надо создать процесс.
STARTF_USESTDHANDLES управляет полями hStd*.
STARTF_USESHOWWINDOW управляет полем wShowWindow.
*/
si.dwFlags = STARTF_USESTDHANDLES|STARTF_USESHOWWINDOW;
si.wShowWindow = SW_HIDE;
si.hStdOutput = newstdout;
si.hStdError = newstdout; //подменяем дескрипторы для
si.hStdInput = newstdin; // дочернего процесса
char app_spawn[] = "d:\\winnt\\system32\\cmd.exe"; //это просто
// пример,
//замените на то,
// что вам нужно
//создаем дочерний процесс
if (!CreateProcess(app_spawn,NULL,NULL,NULL,TRUE,CREATE_NEW_CONSOLE,
NULL,NULL,&si,&pi))
{
ErrorMessage("CreateProcess");
getch();
CloseHandle(newstdin);
CloseHandle(newstdout);
CloseHandle(read_stdout);
CloseHandle(write_stdin);
return;
}
unsigned long exit=0; //код завершения процесса
unsigned long bread; //кол-во прочитанных байт
unsigned long avail; //кол-во доступных байт
bzero(buf);
for(;;) //основной цикл программы
{
GetExitCodeProcess(pi.hProcess,&exit); //пока дочерний процесс
// не закрыт
if (exit!= STILL_ACTIVE)
break;
PeekNamedPipe(read_stdout,buf,1023,&bread,&avail,NULL);
//Проверяем, есть ли данные для чтения в stdout
if (bread!= 0)
{
bzero(buf);
if (avail > 1023)
{
while (bread >= 1023)
{
ReadFile(read_stdout,buf,1023,&bread,NULL); //читаем из
// пайпа stdout
printf("%s",buf);
bzero(buf);
}
}
else {
ReadFile(read_stdout,buf,1023,&bread,NULL);
printf("%s",buf);
}
}
if (kbhit()) //проверяем, введено ли что-нибудь с клавиатуры
{
bzero(buf);
*buf = (char)getche();
//printf("%c",*buf);
WriteFile(write_stdin,buf,1,&bread,NULL); //отправляем это
// в stdin
if (*buf == '\r') {
*buf = '\n';
printf("%c",*buf);
WriteFile(write_stdin,buf,1,&bread,NULL); //формирум конец
//строки, если нужно
}
}
}
CloseHandle(pi.hThread);
CloseHandle(pi.hProcess);
CloseHandle(newstdin); //небольшая уборка за собой
CloseHandle(newstdout);
CloseHandle(read_stdout);
CloseHandle(write_stdin);
}
Практическое занятие 8.
Мы переходим к рассмотрению самого важного и универсального типа сокетов – сетевых сокетов. Думаю, что о значении, которое имеют сетевые сокеты в Unix-системах, распространяться не нужно. Даже если вы пишете систему приложений, предназначенных для работы на одном компьютере, рассмотрите возможность использования сетевых сокетов для обмена данными между этими приложениями. Возможно, в будущем ваш программный комплекс наберет мощь и возникнет необходимость распределить его компоненты на нескольких машинах.
Использование сетевых сокетов сделает процесс масштабирования проекта безболезненным. Впрочем, у сетевых сокетов есть и недостатки. Даже если сокеты используются для обмена данными на одной и той же машине, передаваемые данные должны пройти все уровни сетевого стека, что отрицательно сказывается на быстродействии и нагрузке на систему.
В качестве примера мы рассмотрим комплекс из двух приложений, клиента и сервера, использующих сетевые сокеты для обмена данными. Текст программы сервера вы найдете в файле netserver.c, ниже мы приводим некоторые фрагменты. Прежде всего, мы должны получить дескриптор сокета:
sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (socket < 0) {
printf("socket() failed: %d\n", errno);
return EXIT_FAILURE;
}
В первом параметре функции socket() мы передаем константу AF_INET, указывающую на то, что открываемый сокет должен быть сетевым. Значение второго параметра требует, чтобы сокет был потоковым. Далее мы, как и в случае сокета в файловом пространстве имен, вызываем функцию bind():
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
serv_addr.sin_port = htons(port);
if (bind(sock, (struct sockaddr *) &serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
printf("bind() failed: %d\n", errno);
return EXIT_FAILURE;
}
Переменная serv_addr, - это структура типа sockaddr_in. Тип sockaddr_in специально предназначен для хранения адресов в формате Интернета. Самое главное отличие sockaddr_in от sockaddr_un – наличие параметра sin_port, предназначенного для хранения значения порта. Функция htons() переписывает двухбайтовое значение порта так, чтобы порядок байтов соответствовал принятому в Интернете (см. врезку). В качестве семейства адресов мы указываем AF_INET (семейство адресов Интернета), а в качестве самого адреса – специальную константу INADDR_ANY. Благодаря этой константе наша программа сервер зарегистрируется на всех адресах той машины, на которой она выполняется.