在 C 中为一个父进程创建多个子进程

Question

所以我一直在为我的操作系统类编写代码，在我的项目中，我必须在命令行上为每个文件创建一个新的子进程，并将信息从子进程传递到父进程。我们应该重新创建 Unix 的 wc 实用程序（我已经处理了这部分）。

到目前为止我尝试过的是：

            for(i=0; i<argcount; i++){
                    int pid;
                    pid = fork();
                    if(pid == 0){
                            /* Child Process */
                            /* Close read pipes */
                            close(l_pipe[0]);
                            close(w_pipe[0]);
                            close(c_pipe[0]);
                            wc(lflag, wflag, cflag, filenames[i]);
                    } else {
                            /* Parent Process for piping */
                            /* Close write pipes */
                            close(l_pipe[1]);
                            close(w_pipe[1]);
                            close(c_pipe[1]);

                            /* Read from pipes */
                            read(l_pipe[0], &buffer, sizeof(count_t));
                            lines+=buffer;

                            read(w_pipe[0], &buffer, sizeof(count_t));
                            words+=buffer;

                            read(c_pipe[0], &buffer, sizeof(count_t));
                            bytes+=buffer;
                    }
            }

但是，这会产生与孩子一样多的父母，这显然是错误的。我不确定我应该在哪里分叉。我必须在子进程和父进程之间使用管道，并且我确信父进程需要 read() 的次数与子进程 write() 的次数一样多。

感谢您提供的任何建议。

Answer 1

除了Greg Hewgill 在他的answer 中提出的问题，我还观察到以下问题：

1. 您可以让循环分叉并运行子进程，而父部分只是返回到循环的下一次迭代。
2. 然后您将有一个循环从管道中读取。
3. 在该循环之前，父进程将关闭所有三个管道的写入端（否则它永远不会在管道上看到 EOF）。
4. 从管道读取的循环应该依次从每个管道读取，而不是依次排空每个管道。
5. 我假设你有count_t buffer;——它有助于显示变量声明。如果你有某种char buffer[sizeof(count_t)]，那么你就会遇到各种大大小小的问题。
6. 在您当前的方案中创建第二个孩子时，管道的写入端全部关闭，因此第二个和后续孩子将无法向父母发送任何内容。您必须移动三个调用以关闭管道的写入端，使其位于循环之外。
7. 您的管道必须位于全局变量中，以便wc 函数可以使用它们。这不是世界末日，但避免全局变量通常更整洁。这是一个二阶问题；您还有其他更重大的问题需要先解决。
8. 如果您需要将大小与单个文件相关联，则需要做更多的簿记工作。目前，您只汇总总计。在这种情况下，您当前的同步设计可能是合适的。如果做不到这一点，你会让孩子们在一个操作中写一个 PID 或另一个 ID 号加上管道上的计数（以确保操作是原子的）。单个写入操作不会交错，除非它们对于管道的内部缓冲区来说太大了，这对于几个整数来说不是问题。

Answer 2

有几件事我马上就注意到了。

• 在您的子进程分支中，您不会在 wc() 之后调用 _exit()。这意味着您的子进程将循环并开始为更多的子进程创建自己的分支。

• 在您的父进程分支中，您正在等待刚刚生成的子进程的响应，然后再继续创建下一个子进程。所以本质上你已经序列化了进程，不会利用多个进程。