在C语言中使用伪终端与bash交互

1. 了解伪终端概念：
   • 伪终端（PTY）由一对设备组成：主设备（master）和从设备（slave）。数据写入主设备会出现在从设备，反之亦然。这允许一个进程通过主设备与另一个进程（如bash）通过从设备进行通信。
2. 相关函数：
   • openpty：用于创建伪终端对。其原型为int openpty(int *amaster, int *aslave, char *name, const struct termios *termp, const struct winsize *winp)。amaster和aslave是指向文件描述符的指针，分别用于主设备和从设备；name可用于获取从设备的路径名；termp可用于设置终端属性；winp可用于设置窗口大小。
   • fork：创建一个新进程，子进程通常用于执行bash，父进程用于与伪终端主设备交互。
   • dup2：在子进程中用于将标准输入、输出和错误重定向到伪终端从设备。
   • write和read：用于在父进程中向伪终端主设备写入命令，并读取bash的输出。
3. 示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <termios.h>
#include <string.h>#define BUFFER_SIZE 1024// 设置文件描述符为非阻塞模式
void set_nonblocking(int fd) {int flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0);fcntl(fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);
}int main() {int master, slave;pid_t pid;char buffer[BUFFER_SIZE];struct termios oldtty, newtty;// 创建伪终端对if (openpty(&master, &slave, NULL, NULL, NULL) == -1) {perror("openpty");return 1;}// 保存当前终端设置tcgetattr(STDIN_FILENO, &oldtty);newtty = oldtty;// 设置终端为非规范模式newtty.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO);// 设置终端属性tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &newtty);// 设置伪终端主设备为非阻塞模式set_nonblocking(master);// 创建子进程pid = fork();if (pid == -1) {perror("fork");close(master);close(slave);return 1;} else if (pid == 0) {// 子进程close(master);// 将标准输入、输出和错误重定向到伪终端从设备if (dup2(slave, STDIN_FILENO) == -1) {perror("dup2 stdin");return 1;}if (dup2(slave, STDOUT_FILENO) == -1) {perror("dup2 stdout");return 1;}if (dup2(slave, STDERR_FILENO) == -1) {perror("dup2 stderr");return 1;}close(slave);// 启动bashexecl("/bin/bash", "bash", (char *)NULL);perror("execl");return 1;} else {// 父进程close(slave);// 向bash发送命令const char *command = "ls\n";if (write(master, command, strlen(command))!= strlen(command)) {perror("write");}// 读取bash的输出ssize_t bytes_read;while ((bytes_read = read(master, buffer, sizeof(buffer) - 1)) > 0) {buffer[bytes_read] = '\0';printf("%s", buffer);}// 等待子进程结束waitpid(pid, NULL, 0);// 恢复终端设置tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &oldtty);close(master);}return 0;
}

4. 代码解释：
   • 创建伪终端对：使用openpty创建伪终端主设备master和从设备slave。
   • 终端设置：保存当前终端设置oldtty，并修改为非规范模式newtty，这样可以实时读取输入而无需等待换行符。
   • 设置非阻塞模式：将伪终端主设备设置为非阻塞模式，以便在读取输出时不会阻塞。
   • 进程创建：通过fork创建子进程，子进程执行bash，父进程与伪终端主设备交互。
   • 子进程操作：关闭master，将标准输入、输出和错误重定向到slave，然后执行bash。
   • 父进程操作：关闭slave，向master写入命令（如ls\n），循环读取并打印bash的输出，等待子进程结束，最后恢复终端设置。

这样，通过上述代码，你可以在C语言程序中使用伪终端与bash进行交互。