C语言 为什么子进程在使用fork和pipes从父进程的输出中获取stdin时会等待?

8xiog9wr  于 2023-06-21  发布在  其他
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我理解fork和pipes是如何工作的,但我对父进程和子进程的流程有疑问。因为我们使用fork,所以父进程和子进程的执行顺序是未定义的,但为什么子进程要等待来自父进程的stdin。如果子进程先执行,会发生什么?它必须在控制台中打印空?但这并没有发生,我能知道为什么吗?

#include <stdio.h> 
#include <sys/types.h> 
#include <sys/wait.h> 
#include <unistd.h>
int main () {
int fds[2]; pid_t pid;
/* File descriptors for the two ends of the pipe are placed in fds. */
pipe (fds);
/* Fork a child process. */ 
pid = fork ();
if (pid == (pid_t) 0) {
/* Child proces -. Close the write end of the file descriptor. */
close (fds[1]);
/* Connect the read end of the pipe to standard input. */
dup2 (fds[0], STDIN_FILENO);
/* Replace the child process with the “rev” program. */
execlp("rev", "rev", 0); }

else {
/* This is the parent process. */
    FILE* stream;
/* Close the read end of the file descriptor. */
    close (fds[0]);
/* Convert the write file descriptor to a FILE object */
    stream = fdopen (fds[1], "w");
    fprintf (stream, ",ereh ot ereht morF\n");
    fprintf (stream, ",ereht ot ereh dna\n");
    fprintf (stream, ".erehwyreve era sgniht ynnuf\n"); 
    fprintf (stream, "ssueS .rD - \n");
    fflush (stream);
    close (fds[1]);
/* Wait for the child process to finish. */
    waitpid (pid, NULL, 0);
}
    return 0; 
}
piok6c0g

piok6c0g1#

您没有关闭子进程中足够的文件描述符。

经验法则:如果您将管道的一端dup2()到标准输入或标准输出,请尽快关闭pipe()返回的两个原始文件描述符。特别是,在使用任何exec*()系列函数之前,您应该关闭它们。

如果使用dup()fcntl()F_DUPFD复制描述符,则该规则也适用
在这种情况下,子进程需要在复制fds[1]后关闭它。因为rev仍然是打开的,所以它永远不会接收EOF,因为理论上有一个进程(rev子进程)可以写入输入。
您应该使用fclose(stream)而不是close(fds[1]),因为输出是缓冲的,fclose()知道要刷新缓冲区,但close()没有任何线索。但是,通过在被误导的close()之前使用fflush(stream),确实可以避免问题。
这导致:

#include <stdio.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>

int main(void)
{
    int fds[2];
    pid_t pid;

    pipe(fds);

    pid = fork();
    if (pid == (pid_t)0)
    {
        close(fds[1]);
        dup2(fds[0], STDIN_FILENO);
        close(fds[0]);
        execlp("rev", "rev", 0);
    }
    else
    {
        FILE *stream;
        close(fds[0]);
        stream = fdopen(fds[1], "w");
        fprintf(stream, ",ereh ot ereht morF\n");
        fprintf(stream, ",ereht ot ereh dna\n");
        fprintf(stream, ".erehwyreve era sgniht ynnuf\n");
        fprintf(stream, "ssueS .rD - \n");
        fclose(stream);
        waitpid(pid, NULL, 0);
    }
    return 0;
}

其产生输出:

From there to here,
and here to there,
funny things are everywhere.
 - Dr. Seuss

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