了解 C++ 中的 fork、exec 和 wait (Linux)

我对在 Linux 中使用这些不同类型的系统调用非常陌生，这让我很困惑。就此而言，我只是要求朝着正确的方向推动/开始，而不是要求完成。 使用fork, exec, and wait，我已经阅读了它们，但这仍然对我的情况没有真正帮助。 我要做的是以下，

打印提示并等待用户输入最多包含四个参数或选项的命令。 “exit”将停止程序。

一些例子，mkdir blah，创建目录，然后提示输入新命令，touch blah/this blah/that blah/there.

我得打电话fork创建一个子进程来执行输入的命令，然后调用exec在子进程中使子进程成为要执行的程序（这部分让我更困惑），最后调用wait在父进程中，以便解释器在命令完成之前不会打印下一个提示。

实现这一目标的最佳方法是什么？例如，读取命令/参数/选项然后执行它们的最佳方法是什么？ 我认为这样做会更好do..while与while条件是检查“退出”的条件

我知道我所做的很少，也不算多。

int main() {
    char command[25];
    pid_t  pid;
    int rs;
    cout << "Enter command: ";
    cin >> command;
    
    while(strcmp(command, "exit") != 0) {
        pid = fork();
    
        if (pid == 0) { //child process
            rs = execl("echo", command);
        } else {    // parent process
            cout << "Enter a command: ";
            cin >> command; 
        }
    }
    return 0;
}

每个系统调用的作用的一般细分：

fork：分叉当前进程。从字面上看，当调用 fork 时，执行会在调用 fork 时暂停，并将整个程序复制到作为原始进程的子进程空间的新进程空间中。然后，两个进程在 fork 调用之后立即继续并行执行。您需要获取 PID 才能判断当前正在执行的程序是子程序还是父程序。

exec：暂停当前进程的执行，用指定的新程序擦除内存中的当前进程以运行。然后它会运行新程序。

wait：挂起当前进程，直到至少一个子进程终止。它是 waitpid() 的包装，允许您暂停当前进程的执行并等待当前进程的子进程状态发生变化（可能是其自身的克隆或由exec)

下面是我在大学上的一门课中演示等待和分叉（但没有执行）的代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <semaphore.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/wait.h>
const int BUFFER_SIZE = 1000;

void copySegment(int i, int segmentSize, FILE * fin, FILE * fout) {
    // Does not need to be shown to prove point
}

int main(int argc, char * argv[]) {
    int i;
    sem_t * sem;
    pid_t pid;
    FILE * fin, * fout;
    struct stat sbuf;
    int fileSize, fileDescriptor, segmentSize;
    fin = fopen(argv[1], "r");
    fout = fopen("forkcopy.txt", "w");
    fileDescriptor = fileno(fin);
    fstat(fileDescriptor, &sbuf);
    fileSize = sbuf.st_size;
    segmentSize = fileSize / 4;
    sem = sem_open("sem", O_CREAT | O_EXCL, 0644, 4);
    sem_unlink("sem");
    for (i = 0; i < 4; i++) {
        pid = fork();
        if (pid < 0)
            printf("Fork error.\n");
        else if (pid == 0)
            break;
    }
    if (pid != 0) {
        while (pid = waitpid(-1, NULL, 0)) {
            if (errno == ECHILD)
                break;
        }
        sem_destroy(sem);
        fclose(fin);
        fclose(fout);
        exit(0);
    } else {
        sem_wait(sem);
        copySegment(i, segmentSize, fin, fout);
        sem_post(sem);
        exit(0);
    }
}