c - 如何设计信号安全的 shell 解释器

我现在拥有的代码将提示发送到stdout，然后从stdin中读取一行。任何时候接收SIGINT都会中断执行并退出程序。我不确定应该在哪里捕获SIGINT，并且我知道当使用当前代码接收到信号时，无法启动新提示。是否有适当的方法来完成此操作（最终目标是使它像大多数shell一样工作（SIGINT取消当前提示并开始一个新提示））？

该代码将在Linux上运行，但是平台越少越好。

get_line将一条行从stdin读入缓冲区，并生成char []并将其分配给line。
split_args占用一行并将其转换为char []数组，在空白处分割。
is_command_valid确定用户是否键入了已知的内部命令。外部程序无法执行。

static int run_interactive(char *user)
{
    int done = 0;

    do
    {
        char *line, **args;
        int (*fn)(char *, char **);

        fprintf(stderr, "gitorium (%s)> ", user);
        get_line(&line);

        if (line[0] == '\0')
        {
            free(line);
            break;
        }

        split_args(&args, line);

        if (!strcmp(args[0], "quit") || !strcmp(args[0], "exit") ||
            !strcmp(args[0], "logout") || !strcmp(args[0], "bye"))
            done = 1;
        else if (NULL == args[0] ||
            (!strcmp("help", args[0]) && NULL == args[1]))
            interactive_help();
        else if ((fn = is_command_valid(args)) != NULL)
            (*fn)(user, args);
        else
            error("The command does not exist.");

        free(line);
        free(args);
    }
    while (!done);

    return 0;
}

这是两个最重要的帮助程序功能

static int split_args(char ***args, char *str)
{
    char **res = NULL, *p = strtok(str, " ");
    int n_spaces = 0, i = 0;

    while (p)
    {
        res = realloc(res, sizeof (char*) * ++n_spaces);

        if (res == NULL)
            return GITORIUM_MEM_ALLOC;

        res[n_spaces-1] = p;
        i++;
        p = strtok(NULL, " ");
    }

    res = realloc(res, sizeof(char*) * (n_spaces+1));
    if (res == NULL)
        return GITORIUM_MEM_ALLOC;

    res[n_spaces] = 0;
    *args = res;

    return i;
}

static int get_line(char **linep)
{
    char *line = malloc(LINE_BUFFER_SIZE);
    int len = LINE_BUFFER_SIZE, c;
    *linep = line;

    if(line == NULL)
        return GITORIUM_MEM_ALLOC;

    for(;;)
    {
        c = fgetc(stdin);
        if(c == EOF || c == '\n')
            break;

        if(--len == 0)
        {
            char *linen = realloc(*linep, sizeof *linep + LINE_BUFFER_SIZE);
            if(linen == NULL)
                return GITORIUM_MEM_ALLOC;

            len = LINE_BUFFER_SIZE;
            line = linen + (line - *linep);
            *linep = linen;
        }

        *line++ = c;
    }

    *line = 0;
    return 0;
}

最佳答案

如果我对您的理解正确，那么您想知道如何处理信号以及获得信号后该怎么做。

建立信号处理程序的方式是使用sigaction()。您没有说明您所使用的平台，所以我假设使用Linux，尽管sigaction()由POSIX标准定义，并且应该在大多数其他平台上可用。

您可以通过多种方式执行此操作。一种方法是建立一个信号处理程序，将简单的全局变量设置为1，表示已捕获信号。然后在getline()函数中建立检查以查看是否捕获了SIGINT，然后返回NULL并允许run_interactive()再次运行。

捕获信号的方法如下：

#include <signal.h>

static int sigint_caught = 0;

static void sigint_handler(int sig) {
  sigint_caught = 1;
}

struct sigaction sa;
sigemptyset(&sa.sa_mask);
sa.sa_flags = 0; // or SA_RESTART if you want to automatically restart system calls interrupted by the signal
sa.sa_handler = sigint_handler;

if (sigaction(SIGINT, &sa, NULL) == -1) {
  printf("could not establish handler\n");
  exit(-1); // or something
}

然后也许在getline()的无限循环中，您将建立检查以查看是否已捕获SIGINT：

for (;;) {
  if (sigint_caught) {
    return NULL;
  }

  // ...

然后在您的run_interactive()调用中，您可以通过检查来检查返回值，以查看是否捕获了SIGINT：

// ...

get_line(&line);

if (line == NULL && sigint_caught) {
  sigint_caught = 0; // allow it to be caught again
  free(line);
  continue; // or something; basically go to the next iteration of this loop
} else if (line[0] == '\0') {
  free(line);
  break;
} else {
  // rest of code

没有测试它，所以我不能保证它会起作用，因为您的问题很广泛（必须仔细阅读更多代码等），但是希望它能给您足够的想法，使您可以做些什么你在你的情况。这也许是一个非常幼稚的解决方案，但它可能满足您的需求。对于更健壮的东西，也许可以查看流行的shell（例如bash或zsh）的源代码。

例如，可能发生的一件事是fgetc()可能会阻塞，因为stdin中没有新数据，并且可能是在发送信号时。 fgetc()将被中断，而errno将是EINTR，因此您可以在getline()中为此添加检查：

c = fgetc(stdin);

// make sure to #include <errno.h>
if (errno == EINTR && sigint_caught)
  return NULL;

仅当您未将sa_flags设置为SA_RESTART时，才会发生这种情况。如果这样做，则fgetc应该会自动重新启动并继续阻止，直到收到新输入为止，而这可能是您想要的，也可能不是。