今天我在 C 语言中遇到了一个小问题，我似乎无法弄清楚为什么我的进程在使用管道的方式上没有"排队"。
我有 2 个子进程，从父进程分叉，它们正在写入一些数据，它们应该将这些数据写入管道。 然后，父进程定期读取管道，并"清空"管道中的数据，并打印到终端行。 然后，整个事情重复自己。
//Creates Three Processes A,B,C which communicate data through a pipe.
int main(void) {
int fd[2], nbytes;
pid_t childpidB, childpidC;
char readbuffer[100];
readbuffer[0] = ' ';
pipe(fd);
if((childpidB = fork()) < 0)
{
perror("fork B error.");
exit(1);
}
if(childpidB == 0)
{
close(fd[0]);
char AAA[3] = {'A','A','A'};
int j = 0;
int k = 1;
while (j < 500) {
if(j%100==0 && j!=0) {
usleep(100);
}
char numbers[6];
numbers[0] = ' ';
sprintf(numbers,"%03dAAA",k);
k++;
j++;
write(fd[1], numbers, (strlen(numbers)+1));
}
close(fd[1]);
exit(0);
}
if((childpidC = fork()) < 0)
{
perror("fork C error.");
exit(1);
}
if(childpidC == 0)
{
close(fd[0]);
int i = 0;
char c = 'A';
int numberafter = 0;
while (i < 260) {
if(i%60==0 && i!=0) {
usleep(300);
}
char dump[3];
dump[0] = ' ';
if(c=='[') { c='A'; numberafter++; }
sprintf(dump,"%cx%dn",c,numberafter);
c++;
write(fd[1], dump, (strlen(dump)+1));
i++;
}
close(fd[1]);
exit(0);
}
//Process A
if(childpidC > 0 && childpidB > 0) {
int x = 0;
close(fd[1]);
while (nbytes = read(fd[0], readbuffer, sizeof(readbuffer)) > 0) {
if(x%50==0 && x!=0) {
usleep(200);
}
printf("%sn", readbuffer);
x++;
}
close(fd[0]);
exit(0);
}
}
我的问题是父进程并不总是从管道中读取 100 个字符，我不确定这是怎么发生的。 它只是从每个管道读取一小段数据，然后再中断。 它应该每次从管道中读取 100 个字符。 下面是输出的示例：
001AAA
Ax0
Gx0
Ox0
...(keeps going for a while)...
我想知道为什么/如何每次只从管道中读取少量数据。 它正在读取的数据实际上看起来是正确的，但它只是没有每行读取 100 个字符（因为我认为在我的代码中逻辑上应该是这样）。 然后，它还以某种方式从管道中读取任何内容，并且只写入一个空行（因为它不读取任何字符，但仍打印一个空行）。 这必然意味着子进程在每次迭代时只将几个字符写入管道，但不明白这是怎么回事。 每次运行程序时，输出也不同。
似乎子进程和父进程不同步，但我认为关闭 fd[0] 或 fd[1] 的适当插槽可以解释这一点。
编辑：我已经更新了代码以更接近我想要的（或者也许正是我想要的，需要更多的测试）。 这与传递太多 NULL 字符有关。
int main(void) {
int fd[2], nbytes;
pid_t childpidB, childpidC;
char readbuffer[100];
readbuffer[0] = ' ';
pipe(fd);
if((childpidB = fork()) < 0)
{
perror("fork A error.");
exit(1);
}
if(childpidB == 0)
{
close(fd[0]);
char AAA[3] = {'A','A','A'};
int j = 0;
int k = 1;
while (j < 500) {
if(j%100==0 && j!=0) {
usleep(100);
}
char numbers[6];
numbers[0] = ' ';
sprintf(numbers,"%03dAAA",k);
k++;
j++;
write(fd[1], numbers, (strlen(numbers)));
}
close(fd[1]);
exit(0);
}
if((childpidC = fork()) < 0)
{
perror("fork B error.");
exit(1);
}
if(childpidC == 0)
{
close(fd[0]);
int i = 0;
char c = 'A';
int numberafter = 0;
while (i < 260) {
if(i%60==0 && i!=0) {
usleep(300);
}
char dump[3];
dump[0] = ' ';
if(c=='[') { c='A'; numberafter++; }
sprintf(dump,"%cx%d",c,numberafter);
c++;
write(fd[1], dump, (strlen(dump)));
i++;
}
close(fd[1]);
exit(0);
}
//Process A
int x = 0;
close(fd[1]);
if(childpidB > 0 && childpidC > 0) {
while ((nbytes = read(fd[0], readbuffer, sizeof(readbuffer))) > 0) {
if(x%50==0 && x!=0) {
usleep(200);
}
printf("%sn", readbuffer);
x++;
}
}
close(fd[0]);
exit(0);
}
问题出在您发送给父级的空值中：
write(fd[1], numbers, (strlen(numbers)+1));
...
write(fd[1], dump, (strlen(dump)+1));
两次写入都将包含空字符，因为strlen()之后的表达式中+1，因此
printf("%sn", readbuffer);
将停止从第一个空字节后的readbuffer输出数据。
父级实际上确实接收 100 字节（或更少，当两个孩子都出去时）。
因此，不要通过删除+1 ;)来发送空值
编辑：
似乎childpidC会睡得更久（4 * 300 = 1200 us vs 4 * 100 = 400 us）。因此，当childpidB首先退出时，OS 会将SIGCHLD发送给父级，以通知它其中一个子项退出。在同一时刻，read()将被中断，并可能返回小于 sizeof(readbuffer) 甚至-1（错误EINTR）。
下面是从管道中不间断读取的示例函数：
ssize_t read_no_intr(int pipe_fd, void * buffer, size_t size)
{
if (!size)
return 0;
ssize_t bytes_read = 0;
ssize_t batch;
char * p_buffer = static_cast<char*>(buffer);
while ((size_t)bytes_read < size) {
batch = ::read(pipe_fd, p_buffer, size - bytes_read, 0);
if (batch == -1) {
if(errno == EINTR) {
// Interrupted by a signal, retry.
continue;
} else if (!bytes_read) {
// An error, and no bytes were read so far.
return -1;
} else {
// An error, but something was read.
return bytes_read;
}
} else if(!batch) {
// 0 means end of a stream.
break;
}
bytes_read += batch;
p_buffer += batch;
}
return bytes_read;
}