对Unix管道的疑问

Question

以下代码用于执行ls -l | wc -l。 在代码中，如果我在父级中注释close（p [1]），那么程序就会挂起，等待一些输入。为什么会这样？子项在p1上写入ls的输出，父项应从p0中获取该输出。

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

main ()
{
  int i;
  int p[2];
  pid_t ret;
  pipe (p);
  ret = fork ();

  if (ret == 0)
    {
      close (1);
      dup (p[1]);
      close (p[0]);
      execlp ("ls", "ls", "-l", (char *) 0);
    }

  if (ret > 0)
    {
      close (0);
      dup (p[0]);
      //Doubt, Commenting the line below does not work WHy?
      close (p[1]);
      wait (NULL);
      execlp ("wc", "wc", "-l", (char *) 0);
    }
}

Answer 1

pipe + fork创建4个文件描述符，其中两个是输入

在fork之前，你有一个带有一个输入和一个输出的管道。

在叉子之后，您将拥有一个带有两个输入和两个输出的管道。

如果管道有两个输入（proc写入）和两个输出（proc读取），则需要关闭另一个输入，或者读取器也有一个永不关闭的管道输入。

在您的情况下，父级是读者，除了管道的输出端之外，它还有一个开放的另一端或输入端，在理论上可以，写到。因此，管道永远不会发送eof，因为当子管退出管道时，由于父管道未使用的fd，它仍处于打开状态。

所以父母陷入僵局，等待它永远写下来。

Answer 2

请注意，“dup(p[1])”表示您有两个指向同一文件的文件描述符。它没有关闭p[1];你应该明确地这样做。与'dup(p[0])'相同。请注意，当管道没有打开的写文件描述符时，从管道读取的文件描述符仅返回零字节（EOF）;直到最后一个写入描述符关闭，读取过程将无限期挂起。如果dup()写入结束，则写入端有两个打开的文件描述符，并且必须在读取过程获得EOF之前关闭它们。

您也不需要或希望在代码中进行wait()调用。如果ls列表大于管道可以容纳的内容，则您的进程将陷入死锁状态，并且子进程等待ls完成，ls等待孩子继续阅读数据它写了。

当剥离冗余材料时，工作代码变为：

#include <unistd.h>

int main(void)
{
    int p[2];
    pid_t ret;
    pipe(p);
    ret = fork();

    if (ret == 0)
    {
        close(1);
        dup(p[1]);
        close(p[0]);
        close(p[1]);
        execlp("ls", "ls", "-l", (char *) 0);
    } 
    else if (ret > 0)
    {
        close(0);
        dup(p[0]);
        close(p[0]);
        close(p[1]);
        execlp("wc", "wc", "-l", (char *) 0);
    }
    return(-1);
}

在Solaris 10上，编译时没有警告：

Black JL: gcc -Wall -Werror -Wmissing-prototypes -Wstrict-prototypes -o x x.c
Black JL: ./x
      77
Black JL:

Answer 3

如果孩子没有关闭p[1]，则该FD在两个过程中开放 - 父母和孩子。父母最终关闭它，但孩子从来没有 - 所以FD保持开放。因此，FD的任何读者（在这种情况下是孩子）将永远等待以防万一写更多内容将在其上完成......它不是，但读者只是不知道！ - ）