调用fork - force flush时缓冲C ++流的竞争条件?

时间:2015-05-14 01:45:51

标签: c++ multithreading file-io fork flush

我有一个程序,用UNIX fork()生成一个编写器线程。这工作正常,但是当缓冲的C ++流还没有被刷新时,我得到一个竞争条件,其中两个线程输出相同的数据。以下示例显示了我的意思:

extern "C" {
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
}

#define W 10

#include <iostream>

int main(void)
{
   pid_t pid;
   int status;
   for (int i = 0; i < (1 << W); i++) {

      // spawn a child after adding to the std::cout buffer
      if (i == (1 << (W - 1))) {
         // std::cout.flush(); // (1)
         pid = fork();
         if (!pid)
            break;
      }

      // join the child thread after a while
      if (i == 3 * (1 << (W - 2)))
         waitpid(pid, &status, 0);

      // print stuff to the stream
      std::cout << i << '\n';
      // std::cout << i << std::endl; // (2)
   }
   return EXIT_SUCCESS;
}

所以我尝试的解决方法是(1)在调用std::cout之前手动刷新fork()(首选解决方案),或者(2)在写入流时使用std::endl,但这会不必要地增加许多flush次呼叫。虽然这种方法适用于全局可访问的std::cout,但我的首选解决方案(1)不适用于全局可访问的其他缓冲流。此外,在某些时候我可能会打开另一个文件,然后我可能会忘记刷新它。

这个问题有更好的解决方案吗?就像刷新所有缓冲的 C ++流的功能一样?

修改

建议的解决方案是使用C库中的fflush(nullptr)来清除所有(C)流。这适用于与std::coutstd::cerr保持同步的stdoutstderr,但其他C ++缓冲流将同步。这证明了这个问题:

extern "C" {
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
}

#include <iostream>
#include <fstream>

#define W 10

int main(void)
{
   pid_t pid;
   int status;
   std::ofstream fout("foo");

   for (int i = 0; i < (1 << W); i++) {

      if (i == (1 << (W - 1))) {
         fflush(nullptr);  // this works for std::{cout,cerr} but not files
         pid = fork();
         if (!pid)
            return EXIT_SUCCESS;
      }

      if (i == 3 * (1 << (W - 2)))
         waitpid(pid, &status, 0);

      fout << i << '\n';
      std::cout << i << '\n';
   }
   fout.close();
   return EXIT_SUCCESS;
}

在我的系统上,我得到了

$ ./a.out 1>bar; wc -l foo bar
1536 foo
1024 bar

不用说行数应该相等。

还有其他想法吗?

1 个答案:

答案 0 :(得分:4)

使用fflush,然后传递nullptr

来自男人:

#include <cstdio> // adapted the include for C++

int fflush(FILE *stream);
  

如果stream参数为NULL,则fflush()刷新所有打开的输出流。