Throw on errors in read callback
[folly.git] / folly / Subprocess.h
1 /*
2  * Copyright 2016 Facebook, Inc.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at
7  *
8  *   http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 /**
18  * Subprocess library, modeled after Python's subprocess module
19  * (http://docs.python.org/2/library/subprocess.html)
20  *
21  * This library defines one class (Subprocess) which represents a child
22  * process.  Subprocess has two constructors: one that takes a vector<string>
23  * and executes the given executable without using the shell, and one
24  * that takes a string and executes the given command using the shell.
25  * Subprocess allows you to redirect the child's standard input, standard
26  * output, and standard error to/from child descriptors in the parent,
27  * or to create communication pipes between the child and the parent.
28  *
29  * The simplest example is a thread-safe [1] version of the system() library
30  * function:
31  *    Subprocess(cmd).wait();
32  * which executes the command using the default shell and waits for it
33  * to complete, returning the exit status.
34  *
35  * A thread-safe [1] version of popen() (type="r", to read from the child):
36  *    Subprocess proc(cmd, Subprocess::pipeStdout());
37  *    // read from proc.stdout()
38  *    proc.wait();
39  *
40  * A thread-safe [1] version of popen() (type="w", to write to the child):
41  *    Subprocess proc(cmd, Subprocess::pipeStdin());
42  *    // write to proc.stdin()
43  *    proc.wait();
44  *
45  * If you want to redirect both stdin and stdout to pipes, you can, but note
46  * that you're subject to a variety of deadlocks.  You'll want to use
47  * nonblocking I/O, like the callback version of communicate().
48  *
49  * The string or IOBuf-based variants of communicate() are the simplest way
50  * to communicate with a child via its standard input, standard output, and
51  * standard error.  They buffer everything in memory, so they are not great
52  * for large amounts of data (or long-running processes), but they are much
53  * simpler than the callback version.
54  *
55  * == A note on thread-safety ==
56  *
57  * [1] "thread-safe" refers ONLY to the fact that Subprocess is very careful
58  * to fork in a way that does not cause grief in multithreaded programs.
59  *
60  * Caveat: If your system does not have the atomic pipe2 system call, it is
61  * not safe to concurrently call Subprocess from different threads.
62  * Therefore, it is best to have a single thread be responsible for spawning
63  * subprocesses.
64  *
65  * A particular instances of Subprocess is emphatically **not** thread-safe.
66  * If you need to simultaneously communicate via the pipes, and interact
67  * with the Subprocess state, your best bet is to:
68  *  - takeOwnershipOfPipes() to separate the pipe I/O from the subprocess.
69  *  - Only interact with the Subprocess from one thread at a time.
70  *
71  * The current implementation of communicate() cannot be safely interrupted.
72  * To do so correctly, one would need to use EventFD, or open a dedicated
73  * pipe to be messaged from a different thread -- in particular, kill() will
74  * not do, since a descendant may keep the pipes open indefinitely.
75  *
76  * So, once you call communicate(), you must wait for it to return, and not
77  * touch the pipes from other threads.  closeParentFd() is emphatically
78  * unsafe to call concurrently, and even sendSignal() is not a good idea.
79  * You can perhaps give the Subprocess's PID to a different thread before
80  * starting communicate(), and use that PID to send a signal without
81  * accessing the Subprocess object.  In that case, you will need a mutex
82  * that ensures you don't wait() before you sent said signal.  In a
83  * nutshell, don't do this.
84  *
85  * In fact, signals are inherently concurrency-unsafe on Unix: if you signal
86  * a PID, while another thread is in waitpid(), the signal may fire either
87  * before or after the process is reaped.  This means that your signal can,
88  * in pathological circumstances, be delivered to the wrong process (ouch!).
89  * To avoid this, you should only use non-blocking waits (i.e. poll()), and
90  * make sure to serialize your signals (i.e. kill()) with the waits --
91  * either wait & signal from the same thread, or use a mutex.
92  */
93
94 #pragma once
95
96 #include <sys/types.h>
97 #include <signal.h>
98 #if __APPLE__
99 #include <sys/wait.h>
100 #else
101 #include <wait.h>
102 #endif
103
104 #include <exception>
105 #include <vector>
106 #include <string>
107
108 #include <boost/container/flat_map.hpp>
109 #include <boost/operators.hpp>
110
111 #include <folly/Exception.h>
112 #include <folly/File.h>
113 #include <folly/FileUtil.h>
114 #include <folly/gen/String.h>
115 #include <folly/io/IOBufQueue.h>
116 #include <folly/MapUtil.h>
117 #include <folly/Portability.h>
118 #include <folly/Range.h>
119
120 namespace folly {
121
122 /**
123  * Class to wrap a process return code.
124  */
125 class Subprocess;
126 class ProcessReturnCode {
127   friend class Subprocess;
128  public:
129   enum State {
130     // Subprocess starts in the constructor, so this state designates only
131     // default-initialized or moved-out ProcessReturnCodes.
132     NOT_STARTED,
133     RUNNING,
134     EXITED,
135     KILLED
136   };
137
138   // Default-initialized for convenience. Subprocess::returnCode() will
139   // never produce this value.
140   ProcessReturnCode() : ProcessReturnCode(RV_NOT_STARTED) {}
141
142   // Trivially copyable
143   ProcessReturnCode(const ProcessReturnCode& p) = default;
144   ProcessReturnCode& operator=(const ProcessReturnCode& p) = default;
145   // Non-default move: In order for Subprocess to be movable, the "moved
146   // out" state must not be "running", or ~Subprocess() will abort.
147   ProcessReturnCode(ProcessReturnCode&& p) noexcept;
148   ProcessReturnCode& operator=(ProcessReturnCode&& p) noexcept;
149
150   /**
151    * Process state.  One of:
152    * NOT_STARTED: process hasn't been started successfully
153    * RUNNING: process is currently running
154    * EXITED: process exited (successfully or not)
155    * KILLED: process was killed by a signal.
156    */
157   State state() const;
158
159   /**
160    * Helper wrappers around state().
161    */
162   bool notStarted() const { return state() == NOT_STARTED; }
163   bool running() const { return state() == RUNNING; }
164   bool exited() const { return state() == EXITED; }
165   bool killed() const { return state() == KILLED; }
166
167   /**
168    * Exit status.  Only valid if state() == EXITED; throws otherwise.
169    */
170   int exitStatus() const;
171
172   /**
173    * Signal that caused the process's termination.  Only valid if
174    * state() == KILLED; throws otherwise.
175    */
176   int killSignal() const;
177
178   /**
179    * Was a core file generated?  Only valid if state() == KILLED; throws
180    * otherwise.
181    */
182   bool coreDumped() const;
183
184   /**
185    * String representation; one of
186    * "not started"
187    * "running"
188    * "exited with status <status>"
189    * "killed by signal <signal>"
190    * "killed by signal <signal> (core dumped)"
191    */
192   std::string str() const;
193
194   /**
195    * Helper function to enforce a precondition based on this.
196    * Throws std::logic_error if in an unexpected state.
197    */
198   void enforce(State state) const;
199  private:
200   explicit ProcessReturnCode(int rv) : rawStatus_(rv) { }
201   static constexpr int RV_NOT_STARTED = -2;
202   static constexpr int RV_RUNNING = -1;
203
204   int rawStatus_;
205 };
206
207 /**
208  * Base exception thrown by the Subprocess methods.
209  */
210 class SubprocessError : public std::exception {};
211
212 /**
213  * Exception thrown by *Checked methods of Subprocess.
214  */
215 class CalledProcessError : public SubprocessError {
216  public:
217   explicit CalledProcessError(ProcessReturnCode rc);
218   ~CalledProcessError() throw() = default;
219   const char* what() const throw() override { return what_.c_str(); }
220   ProcessReturnCode returnCode() const { return returnCode_; }
221  private:
222   ProcessReturnCode returnCode_;
223   std::string what_;
224 };
225
226 /**
227  * Exception thrown if the subprocess cannot be started.
228  */
229 class SubprocessSpawnError : public SubprocessError {
230  public:
231   SubprocessSpawnError(const char* executable, int errCode, int errnoValue);
232   ~SubprocessSpawnError() throw() = default;
233   const char* what() const throw() override { return what_.c_str(); }
234   int errnoValue() const { return errnoValue_; }
235
236  private:
237   int errnoValue_;
238   std::string what_;
239 };
240
241 /**
242  * Subprocess.
243  */
244 class Subprocess {
245  public:
246   static const int CLOSE = -1;
247   static const int PIPE = -2;
248   static const int PIPE_IN = -3;
249   static const int PIPE_OUT = -4;
250
251   /**
252    * See Subprocess::Options::dangerousPostForkPreExecCallback() for usage.
253    * Every derived class should include the following warning:
254    *
255    * DANGER: This class runs after fork in a child processes. Be fast, the
256    * parent thread is waiting, but remember that other parent threads are
257    * running and may mutate your state.  Avoid mutating any data belonging to
258    * the parent.  Avoid interacting with non-POD data that originated in the
259    * parent.  Avoid any libraries that may internally reference non-POD data.
260    * Especially beware parent mutexes -- for example, glog's LOG() uses one.
261    */
262   struct DangerousPostForkPreExecCallback {
263     virtual ~DangerousPostForkPreExecCallback() {}
264     // This must return 0 on success, or an `errno` error code.
265     virtual int operator()() = 0;
266   };
267
268   /**
269    * Class representing various options: file descriptor behavior, and
270    * whether to use $PATH for searching for the executable,
271    *
272    * By default, we don't use $PATH, file descriptors are closed if
273    * the close-on-exec flag is set (fcntl FD_CLOEXEC) and inherited
274    * otherwise.
275    */
276   class Options : private boost::orable<Options> {
277     friend class Subprocess;
278    public:
279     Options() {}  // E.g. https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=58328
280
281     /**
282      * Change action for file descriptor fd.
283      *
284      * "action" may be another file descriptor number (dup2()ed before the
285      * child execs), or one of CLOSE, PIPE_IN, and PIPE_OUT.
286      *
287      * CLOSE: close the file descriptor in the child
288      * PIPE_IN: open a pipe *from* the child
289      * PIPE_OUT: open a pipe *to* the child
290      *
291      * PIPE is a shortcut; same as PIPE_IN for stdin (fd 0), same as
292      * PIPE_OUT for stdout (fd 1) or stderr (fd 2), and an error for
293      * other file descriptors.
294      */
295     Options& fd(int fd, int action);
296
297     /**
298      * Shortcut to change the action for standard input.
299      */
300     Options& stdin(int action) { return fd(STDIN_FILENO, action); }
301
302     /**
303      * Shortcut to change the action for standard output.
304      */
305     Options& stdout(int action) { return fd(STDOUT_FILENO, action); }
306
307     /**
308      * Shortcut to change the action for standard error.
309      * Note that stderr(1) will redirect the standard error to the same
310      * file descriptor as standard output; the equivalent of bash's "2>&1"
311      */
312     Options& stderr(int action) { return fd(STDERR_FILENO, action); }
313
314     Options& pipeStdin() { return fd(STDIN_FILENO, PIPE_IN); }
315     Options& pipeStdout() { return fd(STDOUT_FILENO, PIPE_OUT); }
316     Options& pipeStderr() { return fd(STDERR_FILENO, PIPE_OUT); }
317
318     /**
319      * Close all other fds (other than standard input, output, error,
320      * and file descriptors explicitly specified with fd()).
321      *
322      * This is potentially slow; it's generally a better idea to
323      * set the close-on-exec flag on all file descriptors that shouldn't
324      * be inherited by the child.
325      *
326      * Even with this option set, standard input, output, and error are
327      * not closed; use stdin(CLOSE), stdout(CLOSE), stderr(CLOSE) if you
328      * desire this.
329      */
330     Options& closeOtherFds() { closeOtherFds_ = true; return *this; }
331
332     /**
333      * Use the search path ($PATH) when searching for the executable.
334      */
335     Options& usePath() { usePath_ = true; return *this; }
336
337     /**
338      * Change the child's working directory, after the vfork.
339      */
340     Options& chdir(const std::string& dir) { childDir_ = dir; return *this; }
341
342 #if __linux__
343     /**
344      * Child will receive a signal when the parent exits.
345      */
346     Options& parentDeathSignal(int sig) {
347       parentDeathSignal_ = sig;
348       return *this;
349     }
350 #endif
351
352     /**
353      * Child will be made a process group leader when it starts. Upside: one
354      * can reliably all its kill non-daemonizing descendants.  Downside: the
355      * child will not receive Ctrl-C etc during interactive use.
356      */
357     Options& processGroupLeader() {
358       processGroupLeader_ = true;
359       return *this;
360     }
361
362     /**
363      * *** READ THIS WHOLE DOCBLOCK BEFORE USING ***
364      *
365      * Run this callback in the child after the fork, just before the
366      * exec(), and after the child's state has been completely set up:
367      *  - signal handlers have been reset to default handling and unblocked
368      *  - the working directory was set
369      *  - closed any file descriptors specified via Options()
370      *  - set child process flags (see code)
371      *
372      * This is EXTREMELY DANGEROUS. For example, this innocuous-looking code
373      * can cause a fraction of your Subprocess launches to hang forever:
374      *
375      *   LOG(INFO) << "Hello from the child";
376      *
377      * The reason is that glog has an internal mutex. If your fork() happens
378      * when the parent has the mutex locked, the child will wait forever.
379      *
380      * == GUIDELINES ==
381      *
382      * - Be quick -- the parent thread is blocked until you exit.
383      * - Remember that other parent threads are running, and may mutate your
384      *   state.
385      * - Avoid mutating any data belonging to the parent.
386      * - Avoid interacting with non-POD data that came from the parent.
387      * - Avoid any libraries that may internally reference non-POD state.
388      * - Especially beware parent mutexes, e.g. LOG() uses a global mutex.
389      * - Avoid invoking the parent's destructors (you can accidentally
390      *   delete files, terminate network connections, etc).
391      * - Read http://ewontfix.com/7/
392      */
393     Options& dangerousPostForkPreExecCallback(
394         DangerousPostForkPreExecCallback* cob) {
395       dangerousPostForkPreExecCallback_ = cob;
396       return *this;
397     }
398
399     /**
400      * Helpful way to combine Options.
401      */
402     Options& operator|=(const Options& other);
403
404    private:
405     typedef boost::container::flat_map<int, int> FdMap;
406     FdMap fdActions_;
407     bool closeOtherFds_{false};
408     bool usePath_{false};
409     std::string childDir_;  // "" keeps the parent's working directory
410 #if __linux__
411     int parentDeathSignal_{0};
412 #endif
413     bool processGroupLeader_{false};
414     DangerousPostForkPreExecCallback*
415       dangerousPostForkPreExecCallback_{nullptr};
416   };
417
418   static Options pipeStdin() { return Options().stdin(PIPE); }
419   static Options pipeStdout() { return Options().stdout(PIPE); }
420   static Options pipeStderr() { return Options().stderr(PIPE); }
421
422   // Non-copiable, but movable
423   Subprocess(const Subprocess&) = delete;
424   Subprocess& operator=(const Subprocess&) = delete;
425   Subprocess(Subprocess&&) = default;
426   Subprocess& operator=(Subprocess&&) = default;
427
428   /**
429    * Create a subprocess from the given arguments.  argv[0] must be listed.
430    * If not-null, executable must be the actual executable
431    * being used (otherwise it's the same as argv[0]).
432    *
433    * If env is not-null, it must contain name=value strings to be used
434    * as the child's environment; otherwise, we inherit the environment
435    * from the parent.  env must be null if options.usePath is set.
436    */
437   explicit Subprocess(
438       const std::vector<std::string>& argv,
439       const Options& options = Options(),
440       const char* executable = nullptr,
441       const std::vector<std::string>* env = nullptr);
442   ~Subprocess();
443
444   /**
445    * Create a subprocess run as a shell command (as shell -c 'command')
446    *
447    * The shell to use is taken from the environment variable $SHELL,
448    * or /bin/sh if $SHELL is unset.
449    */
450   explicit Subprocess(
451       const std::string& cmd,
452       const Options& options = Options(),
453       const std::vector<std::string>* env = nullptr);
454
455   ////
456   //// The methods below only manipulate the process state, and do not
457   //// affect its communication pipes.
458   ////
459
460   /**
461    * Return the child's pid, or -1 if the child wasn't successfully spawned
462    * or has already been wait()ed upon.
463    */
464   pid_t pid() const;
465
466   /**
467    * Return the child's status (as per wait()) if the process has already
468    * been waited on, -1 if the process is still running, or -2 if the
469    * process hasn't been successfully started.  NOTE that this does not call
470    * waitpid() or Subprocess::poll(), but simply returns the status stored
471    * in the Subprocess object.
472    */
473   ProcessReturnCode returnCode() const { return returnCode_; }
474
475   /**
476    * Poll the child's status and return it. Return the exit status if the
477    * subprocess had quit, or RUNNING otherwise.  Throws an std::logic_error
478    * if called on a Subprocess whose status is no longer RUNNING.  No other
479    * exceptions are possible.  Aborts on egregious violations of contract,
480    * e.g. if you wait for the underlying process without going through this
481    * Subprocess instance.
482    */
483   ProcessReturnCode poll();
484
485   /**
486    * Poll the child's status.  If the process is still running, return false.
487    * Otherwise, return true if the process exited with status 0 (success),
488    * or throw CalledProcessError if the process exited with a non-zero status.
489    */
490   bool pollChecked();
491
492   /**
493    * Wait for the process to terminate and return its status.  Like poll(),
494    * the only exception this can throw is std::logic_error if you call this
495    * on a Subprocess whose status is RUNNING.  Aborts on egregious
496    * violations of contract, like an out-of-band waitpid(p.pid(), 0, 0).
497    */
498   ProcessReturnCode wait();
499
500   /**
501    * Wait for the process to terminate, throw if unsuccessful.
502    */
503   void waitChecked();
504
505   /**
506    * Send a signal to the child.  Shortcuts for the commonly used Unix
507    * signals are below.
508    */
509   void sendSignal(int signal);
510   void terminate() { sendSignal(SIGTERM); }
511   void kill() { sendSignal(SIGKILL); }
512
513   ////
514   //// The methods below only affect the process's communication pipes, but
515   //// not its return code or state (they do not poll() or wait()).
516   ////
517
518   /**
519    * Communicate with the child until all pipes to/from the child are closed.
520    *
521    * The input buffer is written to the process' stdin pipe, and data is read
522    * from the stdout and stderr pipes.  Non-blocking I/O is performed on all
523    * pipes simultaneously to avoid deadlocks.
524    *
525    * The stdin pipe will be closed after the full input buffer has been written.
526    * An error will be thrown if a non-empty input buffer is supplied but stdin
527    * was not configured as a pipe.
528    *
529    * Returns a pair of buffers containing the data read from stdout and stderr.
530    * If stdout or stderr is not a pipe, an empty IOBuf queue will be returned
531    * for the respective buffer.
532    *
533    * Note that communicate() and communicateIOBuf() both return when all
534    * pipes to/from the child are closed; the child might stay alive after
535    * that, so you must still wait().
536    *
537    * communicateIOBuf() uses IOBufQueue for buffering (which has the
538    * advantage that it won't try to allocate all data at once), but it does
539    * store the subprocess's entire output in memory before returning.
540    *
541    * communicate() uses strings for simplicity.
542    */
543   std::pair<IOBufQueue, IOBufQueue> communicateIOBuf(
544       IOBufQueue input = IOBufQueue());
545
546   std::pair<std::string, std::string> communicate(
547       StringPiece input = StringPiece());
548
549   /**
550    * Communicate with the child until all pipes to/from the child are closed.
551    *
552    * == Semantics ==
553    *
554    * readCallback(pfd, cfd) will be called whenever there's data available
555    * on any pipe *from* the child (PIPE_OUT).  pfd is the file descriptor
556    * in the parent (that you use to read from); cfd is the file descriptor
557    * in the child (used for identifying the stream; 1 = child's standard
558    * output, 2 = child's standard error, etc)
559    *
560    * writeCallback(pfd, cfd) will be called whenever a pipe *to* the child is
561    * writable (PIPE_IN).  pfd is the file descriptor in the parent (that you
562    * use to write to); cfd is the file descriptor in the child (used for
563    * identifying the stream; 0 = child's standard input, etc)
564    *
565    * The read and write callbacks must read from / write to pfd and return
566    * false during normal operation.  Return true to tell communicate() to
567    * close the pipe.  For readCallback, this might send SIGPIPE to the
568    * child, or make its writes fail with EPIPE, so you should generally
569    * avoid returning true unless you've reached end-of-file.
570    *
571    * communicate() returns when all pipes to/from the child are closed; the
572    * child might stay alive after that, so you must still wait().
573    * Conversely, the child may quit long before its pipes are closed, since
574    * its descendants can keep them alive forever.
575    *
576    * Most users won't need to use this callback version; the simpler version
577    * of communicate (which buffers data in memory) will probably work fine.
578    *
579    * == Things you must get correct ==
580    *
581    * 1) You MUST consume all data passed to readCallback (or return true to
582    * close the pipe).  Similarly, you MUST write to a writable pipe (or
583    * return true to close the pipe).  To do otherwise is an error that can
584    * result in a deadlock.  You must do this even for pipes you are not
585    * interested in.
586    *
587    * 2) pfd is nonblocking, so be prepared for read() / write() to return -1
588    * and set errno to EAGAIN (in which case you should return false).  Use
589    * readNoInt() from FileUtil.h to handle interrupted reads for you.
590    *
591    * 3) Your callbacks MUST NOT call any of the Subprocess methods that
592    * manipulate the pipe FDs.  Check the docblocks, but, for example,
593    * neither closeParentFd (return true instead) nor takeOwnershipOfPipes
594    * are safe.  Stick to reading/writing from pfd, as appropriate.
595    *
596    * == Good to know ==
597    *
598    * 1) See ReadLinesCallback for an easy way to consume the child's output
599    * streams line-by-line (or tokenized by another delimiter).
600    *
601    * 2) "Wait until the descendants close the pipes" is usually the behavior
602    * you want, since the descendants may have something to say even if the
603    * immediate child is dead.  If you need to be able to force-close all
604    * parent FDs, communicate() will NOT work for you.  Do it your own way by
605    * using takeOwnershipOfPipes().
606    *
607    * Why not? You can return "true" from your callbacks to sever active
608    * pipes, but inactive ones can remain open indefinitely.  It is
609    * impossible to safely close inactive pipes while another thread is
610    * blocked in communicate().  This is BY DESIGN.  Racing communicate()'s
611    * read/write callbacks can result in wrong I/O and data corruption.  This
612    * class would need internal synchronization and timeouts, a poor and
613    * expensive implementation choice, in order to make closeParentFd()
614    * thread-safe.
615    */
616   typedef std::function<bool(int, int)> FdCallback;
617   void communicate(FdCallback readCallback, FdCallback writeCallback);
618
619   /**
620    * A readCallback for Subprocess::communicate() that helps you consume
621    * lines (or other delimited pieces) from your subprocess's file
622    * descriptors.  Use the readLinesCallback() helper to get template
623    * deduction.  For example:
624    *
625    *   auto read_cb = Subprocess::readLinesCallback(
626    *     [](int fd, folly::StringPiece s) {
627    *       std::cout << fd << " said: " << s;
628    *       return false;  // Keep reading from the child
629    *     }
630    *   );
631    *   subprocess.communicate(
632    *     // ReadLinesCallback contains StreamSplitter contains IOBuf, making
633    *     // it noncopyable, whereas std::function must be copyable.  So, we
634    *     // keep the callback in a local, and instead pass a reference.
635    *     std::ref(read_cb),
636    *     [](int pdf, int cfd){ return true; }  // Don't write to the child
637    *   );
638    *
639    * If a file line exceeds maxLineLength, your callback will get some
640    * initial chunks of maxLineLength with no trailing delimiters.  The final
641    * chunk of a line is delimiter-terminated iff the delimiter was present
642    * in the input.  In particular, the last line in a file always lacks a
643    * delimiter -- so if a file ends on a delimiter, the final line is empty.
644    *
645    * Like a regular communicate() callback, your fdLineCb() normally returns
646    * false.  It may return true to tell Subprocess to close the underlying
647    * file descriptor.  The child process may then receive SIGPIPE or get
648    * EPIPE errors on writes.
649    */
650   template <class Callback>
651   class ReadLinesCallback {
652    private:
653     // Binds an FD to the client-provided FD+line callback
654     struct StreamSplitterCallback {
655       StreamSplitterCallback(Callback& cb, int fd) : cb_(cb), fd_(fd) { }
656       // The return value semantics are inverted vs StreamSplitter
657       bool operator()(StringPiece s) { return !cb_(fd_, s); }
658       Callback& cb_;
659       int fd_;
660     };
661     typedef gen::StreamSplitter<StreamSplitterCallback> LineSplitter;
662    public:
663     explicit ReadLinesCallback(
664       Callback&& fdLineCb,
665       uint64_t maxLineLength = 0,  // No line length limit by default
666       char delimiter = '\n',
667       uint64_t bufSize = 1024
668     ) : fdLineCb_(std::move(fdLineCb)),
669         maxLineLength_(maxLineLength),
670         delimiter_(delimiter),
671         bufSize_(bufSize) {}
672
673     bool operator()(int pfd, int cfd) {
674       // Make a splitter for this cfd if it doesn't already exist
675       auto it = fdToSplitter_.find(cfd);
676       auto& splitter = (it != fdToSplitter_.end()) ? it->second
677         : fdToSplitter_.emplace(cfd, LineSplitter(
678             delimiter_, StreamSplitterCallback(fdLineCb_, cfd), maxLineLength_
679           )).first->second;
680       // Read as much as we can from this FD
681       char buf[bufSize_];
682       while (true) {
683         ssize_t ret = readNoInt(pfd, buf, bufSize_);
684         if (ret == -1 && errno == EAGAIN) {  // No more data for now
685           return false;
686         }
687         checkUnixError(ret, "read");
688         if (ret == 0) {  // Reached end-of-file
689           splitter.flush();  // Ignore return since the file is over anyway
690           return true;
691         }
692         if (!splitter(StringPiece(buf, ret))) {
693           return true;  // The callback told us to stop
694         }
695       }
696     }
697
698    private:
699     Callback fdLineCb_;
700     const uint64_t maxLineLength_;
701     const char delimiter_;
702     const uint64_t bufSize_;
703     // We lazily make splitters for all cfds that get used.
704     std::unordered_map<int, LineSplitter> fdToSplitter_;
705   };
706
707   // Helper to enable template deduction
708   template <class Callback>
709   static ReadLinesCallback<Callback> readLinesCallback(
710       Callback&& fdLineCb,
711       uint64_t maxLineLength = 0,  // No line length limit by default
712       char delimiter = '\n',
713       uint64_t bufSize = 1024) {
714     return ReadLinesCallback<Callback>(
715       std::move(fdLineCb), maxLineLength, delimiter, bufSize
716     );
717   }
718
719   /**
720    * communicate() callbacks can use this to temporarily enable/disable
721    * notifications (callbacks) for a pipe to/from the child.  By default,
722    * all are enabled.  Useful for "chatty" communication -- you want to
723    * disable write callbacks until you receive the expected message.
724    *
725    * Disabling a pipe does not free you from the requirement to consume all
726    * incoming data.  Failing to do so will easily create deadlock bugs.
727    *
728    * Throws if the childFd is not known.
729    */
730   void enableNotifications(int childFd, bool enabled);
731
732   /**
733    * Are notifications for one pipe to/from child enabled?  Throws if the
734    * childFd is not known.
735    */
736   bool notificationsEnabled(int childFd) const;
737
738   ////
739   //// The following methods are meant for the cases when communicate() is
740   //// not suitable.  You should not need them when you call communicate(),
741   //// and, in fact, it is INHERENTLY UNSAFE to use closeParentFd() or
742   //// takeOwnershipOfPipes() from a communicate() callback.
743   ////
744
745   /**
746    * Close the parent file descriptor given a file descriptor in the child.
747    * DO NOT USE from communicate() callbacks; make them return true instead.
748    */
749   void closeParentFd(int childFd);
750
751   /**
752    * Set all pipes from / to child to be non-blocking.  communicate() does
753    * this for you.
754    */
755   void setAllNonBlocking();
756
757   /**
758    * Get parent file descriptor corresponding to the given file descriptor
759    * in the child.  Throws if childFd isn't a pipe (PIPE_IN / PIPE_OUT).
760    * Do not close() the returned file descriptor; use closeParentFd, above.
761    */
762   int parentFd(int childFd) const {
763     return pipes_[findByChildFd(childFd)].pipe.fd();
764   }
765   int stdin() const { return parentFd(0); }
766   int stdout() const { return parentFd(1); }
767   int stderr() const { return parentFd(2); }
768
769   /**
770    * The child's pipes are logically separate from the process metadata
771    * (they may even be kept alive by the child's descendants).  This call
772    * lets you manage the pipes' lifetime separetely from the lifetime of the
773    * child process.
774    *
775    * After this call, the Subprocess instance will have no knowledge of
776    * these pipes, and the caller assumes responsibility for managing their
777    * lifetimes.  Pro-tip: prefer to explicitly close() the pipes, since
778    * folly::File would otherwise silently suppress I/O errors.
779    *
780    * No, you may NOT call this from a communicate() callback.
781    */
782   struct ChildPipe {
783     ChildPipe(int fd, folly::File&& ppe) : childFd(fd), pipe(std::move(ppe)) {}
784     int childFd;
785     folly::File pipe;  // Owns the parent FD
786   };
787   std::vector<ChildPipe> takeOwnershipOfPipes();
788
789  private:
790   static const int RV_RUNNING = ProcessReturnCode::RV_RUNNING;
791   static const int RV_NOT_STARTED = ProcessReturnCode::RV_NOT_STARTED;
792
793   // spawn() sets up a pipe to read errors from the child,
794   // then calls spawnInternal() to do the bulk of the work.  Once
795   // spawnInternal() returns it reads the error pipe to see if the child
796   // encountered any errors.
797   void spawn(
798       std::unique_ptr<const char*[]> argv,
799       const char* executable,
800       const Options& options,
801       const std::vector<std::string>* env);
802   void spawnInternal(
803       std::unique_ptr<const char*[]> argv,
804       const char* executable,
805       Options& options,
806       const std::vector<std::string>* env,
807       int errFd);
808
809   // Actions to run in child.
810   // Note that this runs after vfork(), so tread lightly.
811   // Returns 0 on success, or an errno value on failure.
812   int prepareChild(const Options& options,
813                    const sigset_t* sigmask,
814                    const char* childDir) const;
815   int runChild(const char* executable, char** argv, char** env,
816                const Options& options) const;
817
818   /**
819    * Read from the error pipe, and throw SubprocessSpawnError if the child
820    * failed before calling exec().
821    */
822   void readChildErrorPipe(int pfd, const char* executable);
823
824   // Returns an index into pipes_. Throws std::invalid_argument if not found.
825   size_t findByChildFd(const int childFd) const;
826
827
828   pid_t pid_;
829   ProcessReturnCode returnCode_;
830
831   /**
832    * Represents a pipe between this process, and the child process (or its
833    * descendant).  To interact with these pipes, you can use communicate(),
834    * or use parentFd() and related methods, or separate them from the
835    * Subprocess instance entirely via takeOwnershipOfPipes().
836    */
837   struct Pipe : private boost::totally_ordered<Pipe> {
838     folly::File pipe; // Our end of the pipe, wrapped in a File to auto-close.
839     int childFd = -1; // Identifies the pipe: what FD is this in the child?
840     int direction = PIPE_IN; // one of PIPE_IN / PIPE_OUT
841     bool enabled = true; // Are notifications enabled in communicate()?
842
843     bool operator<(const Pipe& other) const {
844       return childFd < other.childFd;
845     }
846     bool operator==(const Pipe& other) const {
847       return childFd == other.childFd;
848     }
849   };
850
851   // Populated at process start according to fdActions, empty after
852   // takeOwnershipOfPipes().  Sorted by childFd.  Can only have elements
853   // erased, but not inserted, after being populated.
854   //
855   // The number of pipes between parent and child is assumed to be small,
856   // so we're happy with a vector here, even if it means linear erase.
857   std::vector<Pipe> pipes_;
858 };
859
860 inline Subprocess::Options& Subprocess::Options::operator|=(
861     const Subprocess::Options& other) {
862   if (this == &other) return *this;
863   // Replace
864   for (auto& p : other.fdActions_) {
865     fdActions_[p.first] = p.second;
866   }
867   closeOtherFds_ |= other.closeOtherFds_;
868   usePath_ |= other.usePath_;
869   processGroupLeader_ |= other.processGroupLeader_;
870   return *this;
871 }
872
873 }  // namespace folly