从父进程和子进程关闭管道

Posted 2023-02-16

【中文标题】从父进程和子进程关闭管道

【英文标题】：close pipe from parent and child process

【发布时间】：2021-07-31 12:05:28

【问题描述】：

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

int main() 
    int p[2];
    pipe(p);
    if (fork() == 0) 
        // child
/*#0*/  close(p[1]);
        int received = -1;
        while (read(p[0], &received, 4) != 0) 
            printf("receive integer: %d\n", received);
            received = -1;
        
        printf("child exit\n");
        exit(0);
     else 
        // parent
/*#1*/  close(p[0]);

        int sent = 42;
        write(p[1], &sent, 4);
/*#2*/  close(p[1]);
        printf("wait for child\n");

        wait(0);
    

    printf("finished\n");

我试图理解 C 中的 fork 和 pipe。这个程序派生了一个子进程，它从父进程接收一个整数，然后在管道关闭时退出。执行时，它会打印

wait for child
receive integer: 42
child exit
finished

然而，在close(p[1]); 的位置#0 被移除后，while 循环卡住了：read 将无限等待来自管道的传入变量并且永远不会检测到管道关闭。

有人可以向我解释为什么p[1] 必须由父（位置#2）和子（位置#0）进程关闭吗？

【问题讨论】：

因为它是这样工作的。在关闭管道之前，需要关闭管道的所有写入端。系统不会为您检测这种竞争条件；如果您自己被阻止，这是您需要修复的错误。

顺便说一句，您应该将4 替换为sizeof sent 或sizeof received 或sizeof(int)（最好是前两个）。

【参考方案1】：

这是代码（来自 Linux 手册页），代码底部带有 cmets。 https://man7.org/linux/man-pages/man2/pipe.2.html

在 /#2/close(pipefd[1]) 处，评论指出“读者将看到 EOF”。这意味着不再有任何内容可以读入子进程，然后语句“read(p[0], &received, 4)”将返回 0。在 Linux 手册页中 https://man7.org/linux/man-pages/man2/read.2.html 声明“成功时，返回读取的字节数（零表示文件结束）”

#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

   int
   main(int argc, char *argv[])
   
       int pipefd[2];
       pid_t cpid;
       char buf;

       if (argc != 2) 
           fprintf(stderr, "Usage: %s <string>\n", argv[0]);
           exit(EXIT_FAILURE);
       

       if (pipe(pipefd) == -1) 
           perror("pipe");
           exit(EXIT_FAILURE);
       

       cpid = fork();
       if (cpid == -1) 
           perror("fork");
           exit(EXIT_FAILURE);
       

       if (cpid == 0)     /* Child reads from pipe */
           close(pipefd[1]);          /* Close unused write end */

           while (read(pipefd[0], &buf, 1) > 0)
               write(STDOUT_FILENO, &buf, 1);

           write(STDOUT_FILENO, "\n", 1);
           close(pipefd[0]);
           _exit(EXIT_SUCCESS);

        else /* Parent writes argv[1] to pipe */
           close(pipefd[0]);          /* Close unused read end */
           write(pipefd[1], argv[1], strlen(argv[1]));
 /*#2*/    close(pipefd[1]);          /* Reader will see EOF */
           wait(NULL);                /* Wait for child */
           exit(EXIT_SUCCESS);