Question

TLDR：您必须关闭所有子级中所有管道的写入端。仅当没有进程的写操作端仍打开时，读操作才会检测到EOF。归功于@Bodo

作为操作系统课程作业的一部分，我试图从x operand y格式的文件中读取行，并将行分配给不同的子进程，以便每个人都可以接受这些行行作为输入并进行计算，并将其写入一个输出文件。

通过获得正确的结果，我感觉自己已经快到了，但是在将所有写入的行读取到管道的读取端之后，我的代码似乎导致了一个无限的while循环。

有关代码段

int child_work(int pipes[][2], int proc, int procid, FILE * out)
{
    int i;
    pid_t mypid;
    Expression exp;
    float result;
    int procidx = procid;
    char expression[MAIN_BUF_LEN];
    int r_val;
    printf("entered while loop for child process %d\n", mypid);
    while(1)
    {
        if ( (r_val = read(pipes[procid][0], expression, MAIN_BUF_LEN)) > 0)
        {
            printf("return values of read: %d\n", r_val);
            exp_readln(&exp, expression);
            result = exp_cal(&exp);
            printf("[#%d]: %d %0.3f\n", procidx, mypid, result);
            fprintf(out, "#%d: %d %0.3f\n", procidx, mypid, result);
            fflush(out);
            procidx += proc;
        }
        else
        {
            break;
        }
    }
    printf("exited while loop and reached end of child process %d\n", mypid);
    return 0;

int main(int argc, char **argv)
{
    if (argc != 4)
    {
        printf("not enough arguments");
        return 0;
    }

    const char *infile;  // Name of infile
    const char *outfile; // Name of outfile
    int proc;            // Number of child process to fork

    // Save arguments to variables
    infile = argv[1];
    outfile = argv[2];
    sscanf(argv[3], "%u", &proc);

    int pipes[proc][2]; // Pipes to be created
    pid_t child_pids[proc]; // store all the pids of children created

    int i; // Loop counter

    char buf[MAIN_BUF_LEN];
    Expression exp;

    FILE * in_ptr, *out_ptr;
    // Open infile with read-only, outfile with write and append.
    if ((in_ptr = fopen(infile, "r")) == NULL)
    {
        printf("Error in opening file. Ending program. \n");
        return 1;
    }
    out_ptr = fopen(outfile, "a+");

    // Get parent pid and print to outfile
    int ppid = getpid();
    fprintf(out_ptr, "%d\n", ppid);
    fflush(out_ptr);

    // $proc pipes should be created and saved to pipes[proc][2]
    for (i = 0; i < proc; ++i)
    {
        // TODO
        if (pipe(pipes[i]) == -1 )
        {
            printf("Pipe failed for pipe %d\n", i);
            return 1;
        }
    }

    // $proc child processes should be created.
    // Call child_work() immediately for each child.
    for (i = 0; i < proc; ++i)
    {
        int pid;
        // create child only if in parent process
        if (getpid() == ppid)
        {
            pid = fork();
            if (pid != 0)
                printf("created child with child pid %d\n", pid);
                child_pids[i] = pid;
        }

        if (pid == 0) // in child process
        {
            child_work(pipes, proc, i, out_ptr);
            break;
        }
        else if (pid < 0) // error in forking
        {
            printf("Fork failed.\n");
        }
    }

    // Close reading end of pipes for parent
    for (i = 0; i < proc; ++i)
    {
        // TODO
        if (getpid() == ppid)
            close(pipes[i][0]);
    }

    // Read lines and distribute the calculations to children in round-robin
    // style.
    // Stop when a empty line is read.

    char* line = NULL;
    size_t len = 0;
    ssize_t read = 0;
    int j = 0;
    while ((read = getline(&line, &len, in_ptr)) != -1) {
        //printf("Retrieved line of length %zu:\n", read);
        //printf("%s", line);
        j = j % proc;
        write(pipes[j++][1], line, strlen(line)+1);
    }

    // Close all the pipes when the task ends
    for (i = 0; i < proc; ++i)
    {
    //   close(pipes[i][READ]);
       close(pipes[i][WRITE]);
    }
    printf("Task 6 complete!");

    for (i = 0; i < proc; ++i)
    {
        waitpid(child_pids[i], NULL, 0);
    }

    fprintf(out_ptr, "\n");
    fflush(out_ptr);

    return 0;
}

这是我得到的输出，由于进程不会终止，它似乎陷入了无限的while循环中。另外，根据我正在使用的特定输入文件，return values of read:的值应该为22或23，但是我不知道为什么对于特定的后续子进程它会增加。由于此printf("exited while loop and reached end of child process %d\n", mypid);似乎未执行，因此子进程似乎都无法退出while循环。我的理解是，如果已读取管道，则返回值将是读取的行的字节大小，如果达到EOF或错误，则返回值分别为0或-1。

entered while loop for child process 16016
entered while loop for child process 16017
entered while loop for child process 16018
entered while loop for child process 16020
return values of read: 22
entered while loop for child process 16019
[#0]: 16016 1.783
return values of read: 22
return values of read: 22
[#2]: 16018 0.061
[#1]: 16017 0.195
return values of read: 22
return values of read: 22
[#5]: 16016 0.269
return values of read: 46
[#10]: 16016 1.231
return values of read: 22
return values of read: 22
[#6]: 16017 0.333
return values of read: 22
return values of read: 46
[#11]: 16017 1.684
[#7]: 16018 -0.734
return values of read: 46
[#12]: 16018 0.134
[#3]: 16019 0.778
return values of read: 68
[#4]: 16020 -0.362
return values of read: 68
[#9]: 16020 0.506
[#8]: 16019 -0.450

对于我可能犯的一个愚蠢错误，我将不胜感激。谢谢！

Answer 1

代码中有几个问题。

不幸的是，由于它不完整，我无法编译它并修复错误。

您不能像这样定义大小不恒定的数组。
```
int pipes[proc][2]; // Pipes to be created
```
我希望编译器在此行显示警告。
您应该使用动态分配（malloc）或以最大大小静态分配数组，并检查proc不大于最大值。
您必须关闭所有子级中所有管道的写入端。 read仅在没有进程的写入端仍打开的情况下才会检测到EOF。

代替

while(1)
{
    if ( (r_val = read(pipes[procid][0], expression, MAIN_BUF_LEN)) > 0)
    {
        /*...*/
    }
    else
    {
        break;
    }
}

我建议

while((r_val = read(pipes[procid][0], expression, MAIN_BUF_LEN)) > 0)
{
        /*...*/
}

代替

    pid = fork();
    if (pid != 0)
        printf("created child with child pid %d\n", pid);

应该是

    pid = fork();
    if (pid > 0)
        printf("created child with child pid %d\n", pid);

因为pid < 0是一个错误。

代替

if (pid == 0) // in child process
{
    child_work(pipes, proc, i, out_ptr);
    break;
}

使用

if (pid == 0) // in child process
{
    child_work(pipes, proc, i, out_ptr);
    return 0;
}

使用break;，孩子将在for循环之后继续执行代码，该循环将读取文件并在child_work返回时写入管道。

不能保证每个孩子都会在父read接收下一个数据之前从管道转到write，因此它可能会在单个消息中获得两个或更多消息read。在实际的应用程序中，您还应该准备处理不完整的read或write调用，并继续通过其他read或write调用来写入/读取其余数据。

我认为处理部分read或write的最简单方法是使用缓冲的IO。您可以将fdopen与管道的wrtite文件描述符或读取文件描述符一起使用，并使用例如，以换行符结尾的文本行形式写入/读取数据。分别为fprintf或fgets。

读取写入管道的信息后，无法退出while循环

1 个答案: