如何避免回显关闭 FIFO 命名管道？ - Unix FIFO 的有趣行为

Posted 2023-02-16

【中文标题】如何避免回显关闭 FIFO 命名管道？ - Unix FIFO 的有趣行为

【英文标题】：How to avoid echo closing FIFO named pipes? - Funny behavior of Unix FIFOs

【发布时间】：2012-01-14 16:14:07

【问题描述】：

我想将一些数据输出到管道，并让其他进程逐行对数据执行某些操作。这是一个玩具示例：

mkfifo pipe
cat pipe&
cat >pipe

现在我可以输入我想要的任何内容，按下回车后我会立即看到同一行。但是如果用echo代替第二个管道：

mkfifo pipe
cat pipe&
echo "some data" >pipe

管道在echo 和cat pipe& 完成后关闭，因此我无法通过管道传递更多数据。有没有办法避免关闭管道和接收数据的进程，以便我可以从 bash 脚本通过管道传递多行数据并在它们到达时处理它们？

【参考方案1】：

当打开 FIFO 进行读取时，它会阻塞调用进程（通常）。当一个进程打开 FIFO 进行写入时，读取器将被解除阻塞。当 writer 关闭 FIFO 时，读取过程会得到 EOF（要读取 0 个字节），除了关闭 FIFO 并重新打开之外，没有什么可以做的。因此，您需要使用循环：

mkfifo pipe
(while cat pipe; do : Nothing; done &)
echo "some data" > pipe
echo "more data" > pipe

另一种方法是在 FIFO 打开的情况下保持某些进程。

mkfifo pipe
sleep 10000 > pipe &
cat pipe &
echo "some data" > pipe
echo "more data" > pipe

【讨论】：

第二个版本做得很好！第一个对我不起作用，因为我不想重新启动接收数据的进程。

您可能可以作弊并让cat 保持管道打开，使用：cat pipe 3>pipe。 cat 命令不会使用文件描述符 3，但会打开称为管道的 FIFO 进行写入（尽管它将在另一个文件描述符上读取它 - 可能是编号 4）。

exec >6 pipe 没有达到同样的效果吗？基本上将pipe 分配给文件描述符6 并将其保持打开以供写入。而不是直接写入pipe，您可能希望使用>&6 写入该描述符，否则它应该保持打开iirc

@Haravikk：不，使用exec >6 pipe 将不起作用，即使将语法更正为exec 6> pipe。问题是进程会挂起，等待其他进程打开管道进行读取，而唯一计划这样做的进程是被阻塞的进程。

专业提示：使用tail -f 代替带有sleep 的版本。

【参考方案2】：

将所有要输出到fifo的语句放在同一个子shell中：

# Create pipe and start reader.
mkfifo pipe
cat pipe &
# Write to pipe.
(
  echo one
  echo two
) >pipe

如果你有更复杂的，你可以打开管道写：

# Create pipe and start reader.
mkfifo pipe
cat pipe &
# Open pipe for writing.
exec 3>pipe
echo one >&3
echo two >&3
# Close pipe.
exec 3>&-

【讨论】：

优秀的答案，实际上成功地在任意复杂的命令序列中保持管道打开。

您能简单解释一下这是如何工作的吗？尤其是最后一行：exec 3>&-

@NickChammas：在第二个示例中，exec 3>pipe 打开文件描述符 3 以写入 pipe；两个echo 命令通过输出重定向写入管道；最后一个exec 3>&- 是你如何关闭一个打开的文件描述符——在这种情况下是描述符3。此时，在后台运行的cat 会收到 EOF 并终止。

【参考方案3】：

作为此处其他解决方案的替代方案，您可以在循环中调用 cat 作为命令的输入：

mkfifo pipe
(while true ; do cat pipe ; done) | bash

现在你可以一次给它一个命令，它不会关闭：

echo "'echo hi'" > pipe
echo "'echo bye'" > pipe

当然，当你想要它消失时，你必须终止它。我认为这是最方便的解决方案，因为它允许您在创建流程时指定非退出行为。

【参考方案4】：

我从 Jonathan Leffler 的回答中增强了第二个版本以支持关闭管道：

dir=`mktemp -d /tmp/temp.XXX`
keep_pipe_open=$dir/keep_pipe_open
pipe=$dir/pipe

mkfifo $pipe
touch $keep_pipe_open

# Read from pipe:
cat < $pipe &

# Keep the pipe open:
while [ -f $keep_pipe_open ]; do sleep 1; done > $pipe &

# Write to pipe:
for i in 1..10; do
  echo $i > $pipe
done

# close the pipe:
rm $keep_pipe_open
wait

rm -rf $dir

【参考方案5】：

您可以通过在读写模式下打开管道的读取端来轻松解决这个问题。读者只有在最后一个作者关闭后才能获得 EOF。因此，以读写方式打开它可以确保始终至少有一个写入器。

所以将第二个示例更改为：

mkfifo pipe
cat <>pipe &
echo "some data" >pipe

【讨论】：

使用这种方法我无法弄清楚如何关闭管道，我只能杀死可能行为不同的 cat 进程。例如，如果 cat 实际上是一个带有 END 块的 awk 程序，则在收到 SIGTERM 时不会执行 END 块。

@pix 您的用例与原始问题不太一样。但正如答案中提到的，“读者只有在最后一个作家关闭后才会得到一个EOF”，所以要确保总是有一个作家。例如exec 3>pipe 让外壳保持打开状态。或者 sleep inf >pipe & 启动一个单独的进程，如果你希望它在 shell 退出后持续存在。

"只有在最后一个写入器关闭后，读取器才会收到 EOF。" - 但由于您的读者也是作家，因此“最后一个作家关闭”是您永远无法达到的条件，因为您的读者在获得只有它的退出才会产生的 EOF 之前不会退出。

【参考方案6】：

老实说，我能够让它工作的最好方法是使用socat，它基本上连接了两个套接字。

mkfifo foo
socat $PWD/foo /dev/tty

现在换个新学期，你可以：

echo "I am in your term!" > foo
# also (surprisingly) this works
clear > foo

缺点是您需要 socat，这不是每个人都能获得的基本工具。好的一面是，我找不到不起作用的东西......我可以打印颜色，tee 到先进先出，清除屏幕等。就好像你从属于整个终端一样。

【讨论】：

谢谢！这是我见过的针对此问题的最简单、最有效且最不麻烦的解决方案！