Linux-C:从管道读取返回写入它的第一个缓冲区

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【中文标题】Linux-C:从管道读取返回写入它的第一个缓冲区【英文标题】:Linux-C: reading from pipe returns first buffer written to it 【发布时间】:2015-04-09 01:56:43 【问题描述】:

这个程序模拟了 Dijkstra 的生产者/消费者问题的一个变体。首先创建一个管道,然后使用 fork() 创建一个子进程。然后,孩子将向管道写入一个粗略完成随机生成的“股市行情信息”。等待子/生产者进程写入此信息后,父/消费者进程将其读出。

第一个输出是正确的:

Produced: FPOO 57.83 +0.43
Consumed: FPOO 57.83 +0.43

然而,在此之后的任何输出都会显示“Consumed: info from first read”:

Produced: RJII 71.30 -2.71
Consumed: FPOO 57.83 +0.43

我不确定为什么会发生这种情况,因为我的 tickerInfo 正在改变。这就是为什么我怀疑我错误地读取了管道,或者我的分叉进程的结构不正确。

我已经用 g++ 编译了代码。它需要一个参数作为您希望程序运行的秒数。

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

// generate info for each stock entry
void generateTickerInfo(char * info) 
    int i;
    int randNum = 0;
    srand(time(NULL)); // generate seed for random

    // generate 4 characters for STOCK sym
    for(i = 0; i < 4; i++) 
        randNum = rand() % 26 + 65;
        info[i] = (char)(randNum);
    
    info[4] = ' ';

    // generate price traded
    for(i = 5; i < 7; i++) 
        randNum = rand() % 8 + 1;
        info[i] = '0' + randNum;
    
    info[7] = '.';
    for(i = 8; i < 10; i++) 
        randNum = rand() % 9;
        info[i] = '0' + randNum;
    
    info[10] = ' ';

    // determine if + or - for change amount
    randNum = rand();
    if(randNum % 2 == 1) 
        info[11] = '+';
    
    else 
        info[11] = '-';
    

    // generate change amount
    randNum = rand() % 9;
    info[12] = '0' + randNum;
    info[13] = '.';
    for(i = 14; i < 16; i++) 
        randNum = rand() % 9;
        info[i] = '0' + randNum;
    


// ** constant and global variables **
const int BUFFER_SIZE = 25;

// ** main code **
int main(int argc, char *argv[]) 
    pid_t cpid; // child process id
    int myPipe[2]; // [0] read, [1] write
    char * tickerInfo; // hold current tickerInfo
    tickerInfo = new char[BUFFER_SIZE]; // info passed through pipe
    char buf[BUFFER_SIZE];
    time_t currentTime, stopTime;

    // initialize time variables
    if(argc < 2) 
        printf("Invalid arg. Type as 'foo.out (# seconds)'");
        exit(0);
    
    else 
        currentTime = time(NULL);
        stopTime = time(NULL) + (time_t)atoi(argv[1]);
    

    int pipeReturn = pipe(myPipe);

    if(pipeReturn == -1)  // handle pipe creation error
        perror("pipe error...");
        exit(0);
       

// main loop; continue until desired time has elapsed
    while(currentTime < stopTime)              
        cpid = fork();

        if(cpid < 0)  // handle process creation error
            perror("forking error...\n");
            exit(0);
        
        else if(cpid == 0)  // child process
            close(myPipe[0]); // child does not need to read
            generateTickerInfo(tickerInfo);     
            write(myPipe[1], tickerInfo, BUFFER_SIZE); 
            printf("Produced: %s\n", tickerInfo);
            exit(0);
        
        else if(cpid > 0)  // parent process
            wait(0);
            close(myPipe[1]); // parent does not need to write
            read(myPipe[0], buf, BUFFER_SIZE);
            printf("Consumed: %s\n", buf);
        
        sleep(1);
        currentTime = time(NULL);
    
    return 0;

【问题讨论】:

查看read()的返回值。它可能无法读取任何内容,因此它打印存储在buf 上的当前值。良好的编程习惯总是将缓冲区初始化为空字符串。此外,父进程永远不会重新打开管道,因此,成功 close(myPipe[1]) 什么都不做。 【参考方案1】:

在第一个子进程完成并关闭父进程中管道的写入端后,您将返回循环顶部并创建另一个子进程。这个孩子没有继承写入 fd。写 fd 不见了。第二个孩子中的write 失败,但您没有检查它的返回值是否有错误,所以您没有注意到。

然后父级从管道中读取一个 EOF,因为没有剩余的写入器。由于您也没有检查 read 返回值(您的坏习惯!),您不会注意到这一点,只需打印仍包含其先前内容的缓冲区。

【讨论】:

当然不想养成任何坏习惯,谢谢指点!这是针对我的操作系统课程的,所以我仍在研究以了解分叉和管道。我将 while 循环的开始移到了我第一次创建管道的位置,它现在按预期工作。所以当你说“检查它的返回值”时,你是说 read() 和 write() 函数返回一个我可以检查错误的值吗?

以上是关于Linux-C:从管道读取返回写入它的第一个缓冲区的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

如何确保已读取所有管道缓冲区?

fprintf vs WriteFile 写入管道:无法从所有管道读取

java.io.PipedInputStream

如果管道已满,写入管道的进程是不是会阻塞?

82.管道实现cgi内存多线程查询

使用 scanf 从管道读取失败