Question

标准输入和标准输出是否独立？

考虑一个父程序启动了一个子程序，并且父项的标准输出附加到子项的标准输入，并且子项的标准输出附加到父项的标准输入。

        stdin       <- stdout 
parent                        child
        stdout ->      stdin

如果孩子（异步）不断读取其标准输入并将数据写入其标准输出，但父母只是写入孩子的标准输入并且根本没有读取孩子的标准输出：

        stdin|     << stdout 
parent                       child
        stdout ==>==> stdin

最终会出现堵塞吗？标准输入和标准输出是否共享任何类型的缓冲区？特别是通过C ++ std::cin（istream）和std::cout（ostream），如果需要回答的话。标准是否要求他们做或不做这样的事情，还是将其留给实施？

会发生什么？

Answer 1

您不能将文件描述符从进程“附加”到不同进程的文件描述符。你所做的（如果你的操作系统支持它）是将两个文件描述符分配给“管道”的末尾。管道未在C / C ++标准中的任何地方指定（它们由POSIX定义），并且您将找不到任何标准的C / C ++库函数，它们完全引用它们。

由Unix（和类似Unix）系统实现，管道只不过是操作系统中的某个缓冲区。缓冲区未满时，进程可以将数据写入管道的输入端;数据只是添加到缓冲区。当缓冲区不为空时，进程可以从缓冲区的输出端读取数据;数据从缓冲区中删除并传递给读取过程。如果进程尝试写入缓冲区已满的管道或从缓冲区为空的管道读取，则进程“阻塞”：即，内核调度程序将其标记为不可运行，并且它将保持该状态，直到管道可以处理它的请求。

问题中描述的场景需要涉及两个管道。一个管道用于允许父项的stdout将数据发送到子项的stdin，另一个管道用于允许子项的stdout将数据发送到父项的stdin。这两根管子完全相互独立。

现在，如果父级停止从其stdin读取，但子级继续写入其stdout，则最终管道缓冲区将变满。（它实际上不会花很长时间。管道缓冲区不是很大，而且它们不会增长。）此时，孩子将阻止尝试写入管道。如果孩子没有多线程，那么一旦它阻塞，那就是它。它停止运行，因此它不再从stdin读取。如果孩子停止从其标准输入读取，那么另一个管道将很快变满，父母也会阻止尝试写入标准输出。

因此，不需要共享资源以实现死锁。

这是一个非常着名的过程，它会产生一个孩子，并在阅读孩子的反应时尝试向孩子提供数据。如果读者没有跟上产生的数据，那么很可能会出现死锁。您可以通过搜索“管道缓冲区死锁”来找到有关它的大量信息。以下是一些示例链接，只是随机的：

Raymond Chen，MSDN：http://blogs.msdn.com/b/oldnewthing/archive/2011/07/07/10183884.aspx

就在StackOverflow上（参考Python，但问题是相同的）：Can someone explain pipe buffer deadlock?

David Glasser，自2006年起：http://web.mit.edu/6.033/2006/wwwdocs/writing-samples/unix-DavidGlasser.html（“这些限制不仅仅是理论上的 - 他们可以在实践中看到，以后在Unix中没有形成任何主要的进程间通信形式。管“）

stdin和stdout共享任何资源吗？

标准输入和标准输出是否独立？

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