九天雁翎的博客
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各种进程创建方式比较总结(MacOS, Win32, Qt)

write by 九天雁翎(JTianLing) --
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讨论新闻组及文件

   
由于进程创建是非常基础,很重要的工作,由此导致的恶果就是每个系统自己都喜欢封装一套,以显示自己对其有原生的,较好的支持,但是,说实话,有的时候,
那方式,实在是相当别扭,这里,我讲我了解的平台/系统下的进程创建方式统一的梳理总结一下,也顺面可以比较一下各个系统的API封装情况,窥一斑而见全
豹嘛。这里很容易加入主观因素,也没有太多客观事实可以作为唯一的评定标准,那么,完成同样的工作,代码量少点总不是太坏的事情,仅以代码量为参考之一
吧,参考之二就是大家自己的感觉了。毕竟其中一些地方无法做到公平,因为所有代码并不是以精简代码为首要目的,首要目的是适应对应接口的风格.



式说明

    1, 最简单的创建一个带参数的进程,以显示当前目录下的文件a,文件b的内容为例。
   
2,展示进程的输出重定向使用,以将当前目录下的文件a,文件b定向到文件c中为例。
   
3,展示进程间的管道通信技术,以将当前目录下的文件a,文件b通过管道传递给另外一个输出的进程,并且显示。
  
 (以下简称Test1,2,3)。

1.Shell/DOS

1.从最简单的开始吧,Shell/DOS,这种简单的情
况,Windows的DOS与Unix/Linux的Bash
Shell下都差不多,以Bash为例了。(其实Windows下仅仅将cat换成type命令即可。。。。其实还是有些细微差别的,参看《从Unix的
echo与Dos的type之间的区别,看操作系统之间的软件设计哲学的不同》一文)以下因为type,dos命令的限制导致Windows下某些时候
Test3无法完成,忽略之)

jtianling$ echo "I'm File A." > a
jtianling$
echo "I'm File B." > b
jtianling$ ls
a    b
jtianling$ cat a
I'm
File A.
jtianling$ cat b
I'm File B.
jtianling$ cat a b
I'm
File A.
I'm File B.
jtianling$
好了,cat a
b,这样简单的调用,进程创建完成,参数输入完成,显示正常。


2.输出重定向,对于Shell来说实在是小
case,那简直可以说是其原生的。

TianLings-MacBook:test jtianling$ cat a b > c
jtianling$
cat c
I'm File A.
I'm File B.
jtianling$
cat a b >
c一句而已。


3.管道,还是Shell饭碗里面的内容。

jtianling$ cat a b |
cat
I'm File A.
I'm File B.
cat a b | cat还是一句代码而已。



此,Shell完成了全部任务,可以看到Shell这玩意儿不愧是为管理,调用进程而生的家伙,完成类似任务,那是信手拈来,毫不费劲,即便是最复杂的
Test3,也没有超过一行,字符数(以下都不计空格)甚至没有达到两位数。当然,到了这里,离谱的简单,有人可能会说这种比较根本不应该加入
Shell,甚至会觉得Shell参与此分类比较简直就是作弊。。。。。bash/bat也算是一种编程语言,而且为了进程调用的方便,牺牲了那么多,为
啥不算呢?^^

2.C Runtime Library

这里运行环境是MacOS,Windows下还是得用
type....利用了C Runtime Library的system函数。

Test1:
#include
<stdlib.h>

int
 main()
{
        system("cat a b"
);

        return



 0


;
}

结果:
Running…
I'm File A.
I'm File
B.

Debugger stopped.
Program exited with status value:0.

OK,

次类推,接下来的也就就是按照Shell的调用方式换system的参数而已了,不重复描述了,简单计算,起码都是5行内解决问题。(自然分行,没有特别
去缩减,也没有特别去增加,空行不算)有人又会说,这样使用完全是依靠了SHELL的强大,system函数不过是个简单的Shell调用而已。。。。根
本不算数,C语言本身压根就不带进程创建功能-_-!但是。。。。任务完成了吧。。。Shell本身都算,依赖于Shell完成任务,只要任务能够很好的
完成,为啥不算呢?

3.Python中的System

Python的OS模块中也有System这个C
Runtime
Library的函数,于是,第2种方法的好处其可以占尽,并且,因为Python作为脚本语言,少了很多负担,所以其实从完成任务的角度来说,要比C语
言更加简单一些。当然,我不知道这不属于Python社区接受的方式,也即,不知道这算不算Pythonic。
>>>
import os
>>> os.system("cat a b")
I'm File A.
I'm
File B.
0
当然,能够如此简单,还是少不了Shell的功劳。

4.Win32 API
WinExec/ShellExcute

这两个接口都好像不怎么推荐使用了,但是使用的简单性上还算是一个量级的.放在一起了.
Test1:


#include
<windows.h>

int
 _tmain(int
 argc, _TCHAR* argv[])
{
    WinExec("cmd /c type a b"
, SW_SHOW);

    getchar();
    return



 0


;
}

Test2与Test1类似,不累述了,Test3因为type不支持管道输入,所以无法完成.

5.Win32
API CreateProcess

CreateProcess其实是平时我在Windows下创建新进程使用最多的函数,因为可以获得新进
程的句柄,可以进行很多额外的操作,比如让新进程先停止,甚至可以hack新进程,通过API直接对新进程的内存进行write操作.....呵呵,当时
研究反外挂时的一些操作,平时用的其实也少.当时Wait相关API,只有获得CreateProcess返回的进程Handle才能进行.其实对与此
API我以前特别有一文讲述了一些经验(其实是做一个笔记,防止忘记)<

Windows下
的进程创建API--CreateProcess使用经验漫谈


>


#include
<windows.h>

#include

<stdio.h>

#include
<tchar.h>

int
 _tmain( VOID ) {
    STARTUPINFO si;
    PROCESS_INFORMATION pi;
    LPTSTR szCmdline=_tcsdup(TEXT("cmd /c type a b"
));

    ZeroMemory(
&si, sizeof



(si) );
    si.cb
= sizeof



(si);

    ZeroMemory( &pi, sizeof



(pi)
);

    // Start the child process.



    if



( !CreateProcess( NULL
,  szCmdline, NULL
,
NULL
, FALSE, 0


,
NULL
, NULL
,
&si, &pi )) {
       printf( "CreateProcess
failed (

%d


).
/n


"
, GetLastError() );
       return



 0


;
    }
    // Wait until child process exits.



    WaitForSingleObject( pi.hProcess, INFINITE );

    //
Close process and thread handles.



    CloseHandle( pi.hProcess );
    CloseHandle( pi.hThread );

    return



 0


;
}

纯C语言的接口,第一次看到此接口的时候简直懵了,后来用ShellExecute替代了,用到再后
来,CreateProcess用多了,每次copy示例代码,竟然也慢慢觉得看的顺眼了,习惯的力量是强大的..........


6.MacOS
Cocoa

下面看重头戏…………
Test1:


#import
<Foundation/Foundation.h>

int
 main (int
 argc,
const
 char
 *
argv[]) {
        NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool
alloc] init];
        
        NSTask *task = [[NSTask alloc]
init];
        [task setLaunchPath:@"/bin/cat"
];
        
        NSMutableArray *args = [NSMutableArray array];
        [args addObject:@"a"
];

        [args addObject:@"b"
];
        // can be replace by -- NSArray *args = [NSArray
arrayWithObjects:@"a", @"b", nil];


        [task
setArguments:args];      
        [task launch];
        [task
waitUntilExit];
        
        [task release];

        [pool drain];
        return
 0
;
}

一共15行,Cocoa中对进程进行了封装,
用NSTask来表示,并且将参数分割成一个一个字符串对象,组合起来成为一个Array后才能设定为参数,再然后,通过launch启动进程,通过
waitUntilExit等待进程推出,再释放自己分配的NSTask对象,对了,Objective
C程序中,为了适应没有垃圾收集的情况,还得好好的设定自动释放内存池。

Test2:
想投机取巧一下吧,利用Shell,如下:

        NSMutableArray *args = [NSMutableArray
array];
        [args addObject:@"a"
];
        [args addObject:@"b"
];

        [args addObject:@">"
];

        [args addObject:@"c"
];


会得到如下错误信息:
I'm File A.
I'm File B.
cat: >: No such file or
directory
cat: c: No such file or directory

Debugger stopped.
Program
exited with status value:0.
这是行不通的。。。。Apple给了你封装,你就得用,抵抗只有死路一条。。。。。

确用法:(不知道还有没有更简单的,这个方法还是自己想到的。。。。试了试还真可以用。。。。)


#import
<Foundation/Foundation.h>

int
 main (int
 argc,
const
 char
 *
argv[]) {
        NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool
alloc] init];
        
        NSTask *task = [[NSTask alloc]
init];
        [task setLaunchPath:@"/bin/cat"
];
        
        NSMutableArray *args = [NSMutableArray array];
        [args addObject:@"a"
];

        [args addObject:@"b"
];

        [task setArguments:args];

        NSFileManager *fm =
[NSFileManager defaultManager];
        if
 ([fm
createFileAtPath:@"c"
 contents:nil
 attributes:nil
]
== FALSE) {
                NSLog(@"Can't
Create the file named c."

);
                return
 1
;

        }
        
        NSFileHandle* fh = [NSFileHandle
fileHandleForWritingAtPath:@"c"
];

        [task setStandardOutput:fh];
        
        [task
launch];
        [task waitUntilExit];
        [task release];
        
        [fh closeFile];
        
        [pool
drain];
        return
 0
;
}

于是乎,你可以知道了,apple是崇尚学习
的。。。。。因此,你又学会了好几个类,明白了好几个概念,
NSFileManager不
能直接创建文件然后返回

NSFileHandle进行操作的设定难道是为了更好的实行类的
分工?

Test3:
经历过Test1,Test2的洗礼后,应该会明白了,为啥苹果的笔记本起码都要7千多,苹果的一个外接完整
键盘都要500多,一根破转接线都要200(见《看到苹果
的把视频转接线当金条卖,我彻底怒了。。。。。。。

》生产效率太低估计是原因之一(可是苹果很多东西不都是中国组装的吗?)。。。。-_-!为
啥与苹果粉丝的宣传的好像不大一样啊。。。。。原因我也不知道,用苹果最大的感受是Mac
Book的Fx键都被笔记本的特性完全占用,苹果自己默认设定的一些快捷键都会形成冲突,XCode的调试常用键你都得用3个以上的键组合才能按
出。。。。人性化的设计极大的培养了用户手指的灵活度。(别说可以改,VS,Eclipse,Qt
Creator的调试常用快捷键为啥都只用Fx键一键调用是有原因的,这个道理Ollydbg都懂,为啥苹果这么注重用户体验及GUI设计的人为啥不懂我
是不太明白。。。。。。。难道苹果的GUI设计光是指使用鼠标或者触摸屏?唉。。。。也许我还没有适应苹果的文化吧。。。。。。当大家都被苹果的文化熏陶
后,也许苹果的东西就是好吧。。。。。。(估计说这些话会被很多人骂,所以不开新文章特别说明了,省的骂声一片,仅插播在这个枯燥的技术文章当中吧。某年
某月某日我改变主意了,再回来改掉这些文字吧。)
对了,主题是,Cocoa中的管道:


#import
<Foundation/Foundation.h>

int
 main (int
 argc,
const
 char
 *
argv[]) {
        NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool
alloc] init];
        
        NSTask *task = [[NSTask alloc]
init];
        [task setLaunchPath:@"/bin/cat"
];
        
        NSMutableArray *args = [NSMutableArray array];
        [args addObject:@"a"
];

        [args addObject:@"b"
];

        [task setArguments:args];

        NSPipe *pipe = [NSPipe
pipe];
        [task setStandardOutput: pipe];

        NSTask *newTask = [[NSTask alloc] init];
        [newTask
setLaunchPath:@"/bin/cat"
];

        [newTask setStandardInput: pipe];

        [task launch];
        [newTask launch];
        [task waitUntilExit];

        [newTask waitUntilExit];
        [task release];

        [newTask release];
        
        [pool drain];

        return
 0
;
}
Pipe的封装还算简单,使用也还算方便吧,但是因为Task的使用,代码量实在也够多了。

7.Qt
QProcess

作为几乎对C++进行语言级别改变的框架Qt,进行了与Cocoa类似的封装,对了,其实感觉Qt对C++从语言特性的改变
上来说类似于Cocoa对于Objective C的改变,不同的是Qt没能统治C++世界。
Test1:


#include
<QtCore/QCoreApplication>

#include
<QtCore/QProcess>

#include
<QtCore/QStringList>

int
 main(int
 argc, char
 *argv[])
{
    QString program = "cat"
;
    QStringList arguments;

    arguments <<"a"
 <<"b"
;

    QProcess *myProcess = new



 QProcess();
    myProcess->start(program, arguments);

    myProcess->waitForFinished();
    QByteArray output =
myProcess->readAllStandardOutput();
    printf("
%s


"
, (const


 char
*)output);

    return



 0


;
}

QProcess就是Qt封装的进程类,需要特别说明的此类使用上在Qt4与Qt3是不同的。并且,有个问题是因为
Qt现在几乎已经是纯面向GUI的界面库了,所以QProcess默认是进行命令行不输出的,这里转了个弯,先读出了输出,然后用printf输出了。

Test2:


#include
<QtCore/QCoreApplication>

#include
<QtCore/QProcess>

#include
<QtCore/QStringList>

int
 main(int
 argc, char
 *argv[])
{
    QString program = "cat"
;
    QStringList arguments;

    arguments <<"a"
 <<"b"
;

    QProcess *myProcess = new



 QProcess();
    myProcess->setStandardOutputFile("c"
);
    myProcess->start(program, arguments);

    myProcess->waitForFinished();

    return



 0


;
}
但是看了示例,什么感觉?个人感觉Qt不愧是专门做API的,靠API吃饭的与靠卖硬件为生的公司就是不一样,API的设计实
在是恰到好处,简介简练,并且,最重要的是,够用!

Test3:



#include
<QtCore/QCoreApplication>

#include
<QtCore/QProcess>

#include
<QtCore/QStringList>

int
 main(int
 argc, char
 *argv[])
{
    QString program = "/bin/cat"
;
    QStringList arguments;

    arguments <<"a"
 <<"b"
;

    QProcess *myProcess = new



 QProcess();
    QProcess *outProcess = new



 QProcess();
    myProcess->setStandardOutputProcess(outProcess);

    myProcess->start(program, arguments);

    outProcess->start(program);

    myProcess->waitForFinished();

    outProcess->waitForFinished();

    QByteArray output =
outProcess->readAllStandardOutput();
    printf("
%s


"
, (const


 char
*)output);
    return



 0


;
}

总体上而言,Qt没有设计pipe对应的类,但是,对于一个函数可以解决的任务来说,很明显使用起来是更加简单的,像
Cocoa那样,对这么简单的概念都进行相应的封装,其实有过度设计之嫌。。。。其实NSPipe也就2,3个函数,而且,如此例所示,其实,除了一个有
用外,NSPipe多出的那么几个都是因为多了NSPipe才出现的函数。。。。。悲哀中。。。。

总表

使用方式/代码量
Test1
Test2
Test3
SHELL

行5字符
单行7字符
单行9字符
C Runtime
Library's system
5行
5行
5行
Python's
os.system
2行
2行
2行
Win32
API WinExec/ShellExecute
6行
6行
type
限制
Win32 API CreateProcess
16行
16

type限制
Objective C With Cocoa
15

23行
23行
Qt QProcess
16

15行
20行

别的不
说了,起码有一点可以肯定。。。。。有的时候面向/基于对象的设计,不仅实现起来不能省代码量,就连使用起来都需要更多的代码。。。。。
而且封装
这技术,使用一定要适度,太细太过并没有太大好处。有的时候一个简单的C语言函数,已经可以做的事情,为啥我们要用3,4各类来完成?

 

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分类:  Python 
标签:  Python  Qt 

Posted By 九天雁翎 at 九天雁翎的博客 on 2010年03月10日

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