Использование anonymous pipes для перехвата StdIn/StdOut дочернего процесса.

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);
}

//----------------------------EOF-----------------------------------