allow selecting stdout and stderr with inpipestream
[libi2ncommon] / src / pipestream.cpp
1  /*
2 The software in this package is distributed under the GNU General
3 Public License version 2 (with a special exception described below).
4
5 A copy of GNU General Public License (GPL) is included in this distribution,
6 in the file COPYING.GPL.
7
8 As a special exception, if other files instantiate templates or use macros
9 or inline functions from this file, or you compile this file and link it
10 with other works to produce a work based on this file, this file
11 does not by itself cause the resulting work to be covered
12 by the GNU General Public License.
13
14 However the source code for this file must still be made available
15 in accordance with section (3) of the GNU General Public License.
16
17 This exception does not invalidate any other reasons why a work based
18 on this file might be covered by the GNU General Public License.
19 */
20 /***************************************************************************
21               inpipestream.cpp  -  C++ streambuffer wrapper 
22                              -------------------
23     begin                : Thu Dec 27 2001
24     copyright            : (C) 2001 by Intra2net AG
25  ***************************************************************************/
26
27 #include <errno.h>
28 #include <stdio.h>
29 #include <string.h>
30 #include <sys/wait.h>
31 #include <unistd.h>
32
33 #include <streambuf>
34 #include <istream>
35 #include <ostream>
36 #include <cstdio>
37 #include <boost/foreach.hpp>
38 #include <boost/shared_array.hpp>
39
40 #include "exception.hxx"
41 #include "stringfunc.hxx"
42 #include "pipestream.hxx"
43
44 /** @brief runs command and returns it's output as string
45  *  @param command the full command with all parameters
46  *  @param rescode struct containing the return code, if the program exited normally and so on
47  *  @returns the output (stdout) of the called program
48  */
49 template <typename CmdT>
50 std::string capture_exec(CmdT command, ExecResult &rescode,
51                          const bool out, const bool err)
52 {
53     std::string output;
54
55     bool exit_set = false;
56     int exit_status_waitpid;
57
58     // set the results to false until we are sure we have proper values
59     rescode.normal_exit = false;
60     rescode.terminated_by_signal = false;
61
62     try
63     {
64         {
65             inpipestream ips(command, out, err);
66
67             ips.store_exit_status(&exit_set, &exit_status_waitpid);
68
69             char buffer[2048];
70             while (ips.good())
71             {
72                 ips.read(buffer, sizeof(buffer));
73                 output.append(buffer, ips.gcount());
74             }
75         }
76
77         // exit_status_waitpid only valid after destruction of the inpipestream
78
79         if (exit_set)
80         {
81             rescode.normal_exit = WIFEXITED(exit_status_waitpid);
82             if (rescode.normal_exit)
83                 rescode.return_code = WEXITSTATUS(exit_status_waitpid);
84
85             rescode.terminated_by_signal = WIFSIGNALED(exit_status_waitpid);
86             if (rescode.terminated_by_signal)
87                 rescode.signal = WTERMSIG(exit_status_waitpid);
88         }
89     }
90     catch (pipestream_error &e)
91     {
92         rescode.error_message = e.what();
93     }
94
95     return output;
96 }
97
98 /** @brief      Instantiation of \c capture_exec for STL string arguments.
99  *              Caveat emptor: this will cause the backing stream to use \c
100  *              popen(3). To avoid shelling out, please refer to one of the
101  *              variants that allow passing an argument list.
102  *
103  *  @param command    String specifying the shell expression to be executed.
104  *  @param res        (Out parameter) Store information about the termination
105  *                    state in this struct.
106  *
107  *  @returns          Result of \c stdout. Note that due to the use of \c
108  *                    popen, the correct way to collect stderr output as
109  *                    well is to use shell redirection inside the expression
110  *                    passed.
111  */
112 std::string capture_exec (const std::string &command, ExecResult &res)
113 { return capture_exec<const std::string &>(command, res, true, false); }
114
115 /** @brief      Instantiation of \c capture_exec for argument lists. The
116  *              pipestream used to run the command will not shell out.
117  *              One of \c out or \c err must be set.
118  *
119  *  @param command    List of \c char* specifying the \c argv array of the
120  *                    command to run. Note that the binary to executed is
121  *                    assumed to be present at index 0 and that the input
122  *                    is properly \c NULL terminated.
123  *  @param res        (Out parameter) Store information about the termination
124  *                    state in this struct.
125  *  @param out        Whether to collect \c stdout.
126  *  @param err        Whether to collect \c stderr; combines with \c out.
127  *
128  *  @returns          Captured output, combined into one string.
129  */
130 std::string capture_exec (const char *const *command, ExecResult &res,
131                           const bool out, const bool err)
132 { return capture_exec<const char *const *>(command, res, out, err); }
133
134 /** @brief      Instantiation of \c capture_exec for argument lists. The
135  *              pipestream used to run the command will not shell out.
136  *              One of \c out or \c err must be set.
137  *
138  *  @param command    String vector specifying the \c argv array of the
139  *                    command to run. Note that the binary to executed is
140  *                    assumed to be present at index 0.
141  *  @param res        (Out parameter) Store information about the termination
142  *                    state in this struct.
143  *  @param out        Whether to collect \c stdout.
144  *  @param err        Whether to collect \c stderr; combines with \c out.
145  *
146  *  @returns          Captured output, combined into one string.
147  */
148 std::string capture_exec (const std::vector<std::string> &command, ExecResult &res,
149                           const bool out, const bool err)
150 {
151     return capture_exec<const std::vector<std::string> &>
152         (command, res, out, err);
153 }
154
155 #define PIPE_CTOR_FAIL(where) \
156     do { \
157         throw EXCEPTION (pipestream_error, \
158                          std::string (where) + ": error " \
159                          + I2n::to_string (errno) \
160                          + " (" + std::string (strerror (errno)) + ")"); \
161     } while (0)
162
163 /** @brief      Convert a string vector to a refcounted \c char**
164  *              that is \c NULL terminated for use with e. g. \c execve(2).
165  *
166  *  @param command    List of arguments including the binary at index 0.
167  *
168  *  @returns          A \c boost::shared_array of pointers to the
169  *                    arguments plus a trailing \c NULL. Note that
170  *                    while the array itself is refcounted, the
171  *                    pointees are assumed owned by the caller and
172  *                    *not copyied*. I. e. they lose validity if the
173  *                    original strings are freed.
174  */
175 static boost::shared_array <char *>
176 mk_argv (const std::vector<std::string> &command)
177 {
178     char **ret = NULL;
179
180     try {
181         ret = new char *[command.size () * sizeof (ret[0]) + 1];
182     } catch (std::bad_alloc &) {
183         return boost::shared_array<char *> ();
184     }
185
186     size_t cur = 0;
187     BOOST_FOREACH(const std::string &arg, command) {
188         /*
189          * Casting away constness is safe since the data is always
190          * kept alive until after exec().
191          */
192         ret [cur++] = const_cast<char *> (arg.c_str ());
193     }
194
195     ret [cur] = NULL;
196
197     return boost::shared_array<char *> (ret);
198 }
199
200
201 /** @brief      Helper aggregating common code for the shell-free ctors.
202  *
203  *  @param argv       Argument list prepared for \c execve(2).
204  *  @param out        Whether to capture \c stdout.
205  *  @param err        Whether to capture \c stderr.
206  *
207  *  @returns          A \c FILE* handle for streaming if successful, \c NULL
208  *                    otherwise.
209  */
210 FILE *
211 inpipebuf::init_without_shell (const char *const *argv,
212                                const bool out,
213                                const bool err) const
214 {
215     FILE *pipeobj = NULL;
216     int pipefd [2];
217
218     if (!out && !err) {
219         errno = EINVAL;
220         PIPE_CTOR_FAIL("ctor");
221     }
222
223     errno = 0;
224     if (::pipe (pipefd) == -1) {
225         PIPE_CTOR_FAIL("pipe");
226     }
227
228     errno = 0;
229     pid_t childpid = fork ();
230     switch (childpid) {
231         case -1: {
232             PIPE_CTOR_FAIL("fork");
233             break;
234         }
235         case 0: {
236             close (pipefd [0]);
237
238             if (!out) {
239                 close (STDOUT_FILENO);
240             } else if (dup2 (pipefd[1], STDOUT_FILENO) == -1) {
241                 PIPE_CTOR_FAIL("dup2/stdout");
242             }
243
244             if (!err) {
245                 close (STDERR_FILENO);
246             } else if (dup2 (pipefd[1], STDERR_FILENO) == -1) {
247                 PIPE_CTOR_FAIL("dup2/stderr");
248             }
249
250             errno = 0;
251             if (execve (argv [0], const_cast <char *const *>(argv), NULL) == -1) {
252                 PIPE_CTOR_FAIL("exec");
253             }
254             break;
255         }
256         default: {
257             close (pipefd [1]);
258
259             errno = 0;
260             if ((pipeobj = fdopen (pipefd [0], "r")) == NULL) {
261                 PIPE_CTOR_FAIL("fdopen");
262             }
263             break;
264         }
265     }
266
267     return pipeobj;
268 }
269
270 inpipebuf::inpipebuf(const char *const *command,
271                      const bool out,
272                      const bool err)
273     : pipe (NULL) /* brr: shadowing global ident */
274     , status_set (NULL)
275     , exit_status (NULL)
276 {
277     if (command == NULL || command [0] == NULL) {
278         PIPE_CTOR_FAIL("command");
279     }
280
281     this->pipe = this->init_without_shell (command, out, err);
282
283     setg (&buffer, &buffer, &buffer);
284 }
285
286 inpipebuf::inpipebuf(const std::vector<std::string> &command,
287                      const bool out,
288                      const bool err)
289     : pipe (NULL) /* brr: shadowing global ident */
290     , status_set (NULL)
291     , exit_status (NULL)
292 {
293     if (command.empty ()) {
294         PIPE_CTOR_FAIL("command");
295     }
296
297     const boost::shared_array <char *> argv = mk_argv (command);
298     if (!argv) {
299         PIPE_CTOR_FAIL("malloc");
300     }
301
302     this->pipe = this->init_without_shell (argv.get (), out, err);
303
304     setg (&buffer, &buffer, &buffer);
305 }
306
307 inpipebuf::inpipebuf(const std::string& command,
308                      const bool _ignored_out,
309                      const bool _ignored_err)
310 {
311     status_set = NULL;
312     exit_status = NULL;
313
314     pipe = popen (command.c_str(), "r");
315     if (pipe == NULL)
316         throw EXCEPTION (pipestream_error, "can't open program or permission denied");
317
318     // force underflow
319     setg (&buffer, &buffer, &buffer);
320 }
321
322 inpipebuf::~inpipebuf()
323 {
324     if (pipe != NULL) {
325         int pclose_exit = pclose (pipe);
326
327         if (exit_status && pclose_exit != -1)
328         {
329             if (status_set)
330                 *status_set = true;
331             *exit_status = pclose_exit;
332         }
333
334         pipe = NULL;
335     }
336 }
337
338 /** note: exit status only available after destruction */
339 void inpipebuf::store_exit_status(bool *_status_set, int *_exit_status)
340
341     status_set = _status_set; 
342     exit_status = _exit_status; 
343 }
344
345 inpipebuf::int_type inpipebuf::underflow()
346 {
347     if (gptr() < egptr())
348         return traits_type::to_int_type(*gptr());
349
350     buffer = fgetc (pipe);
351     if (feof (pipe))
352     {
353         // ERROR or EOF
354         return EOF;
355     }
356
357     setg (&buffer, &buffer, &buffer+sizeof(char));
358
359     return traits_type::to_int_type(*gptr());
360 }
361
362 outpipebuf::outpipebuf(const std::string& command)
363 {
364     status_set = NULL;
365     exit_status = NULL;
366
367     pipe = popen (command.c_str(), "w");
368     if (pipe == NULL)
369         throw EXCEPTION (pipestream_error, "can't open program or permission denied");
370 }
371
372 outpipebuf::~outpipebuf()
373 {
374     if (pipe != NULL) {
375         int pclose_exit = pclose (pipe);
376
377         if (exit_status && pclose_exit != -1)
378         {
379             if (status_set)
380                 *status_set = true;
381             *exit_status = pclose_exit;
382         }
383
384         pipe = NULL;
385     }
386 }
387
388 /** note: exit status only available after destruction */
389 void outpipebuf::store_exit_status(bool *_status_set, int *_exit_status)
390
391     status_set = _status_set; 
392     exit_status = _exit_status; 
393 }
394
395 outpipebuf::int_type outpipebuf::overflow(int_type c)
396 {
397     if (c != EOF)
398     {
399         if (fputc(c,pipe)==EOF)
400             return EOF;
401     }
402     return c;
403 }
404
405 std::streamsize outpipebuf::xsputn(const char* s, std::streamsize num)
406 {
407     return fwrite(s,num,1,pipe);
408 }