将输入从文件重定向到 C 多处理程序时出错

Question

我从文件input1.txt 和input2.txt 在shell 脚本的帮助下输入到程序中，我希望在文件a.txt 和b.txt 中包含这些文件的内容，但在一个文件中可以，但在另一个文件中像这样的垃圾-489663824 -489663824 -489663824 -489663824 -489663824，谁知道这是怎么回事？

C 代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// for multiprocessing
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
// for shared mutex
#include <pthread.h>
#include <sys/mman.h>

pthread_mutex_t mutex;
pthread_mutexattr_t mutexattr;

void write_to_file(const char *filename, const int n)
{
    FILE *file = fopen(filename, "w");
    int value;

    printf("fill file with %d values: ", n);
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        scanf("%d", &value);
        fprintf(file, "%d ", value);
    }
    fprintf(file, "\n");
    printf("\n");

    fclose(file);
}

void task(const char *filename, pthread_mutex_t *shared_mutex)
{
    pthread_mutex_lock(shared_mutex);
    write_to_file(filename, 5);
    pthread_mutex_unlock(shared_mutex);
}

int main()
{
    // mutex routine
    pthread_mutex_t *shared_mutex;
    pthread_mutexattr_init(&mutexattr);
    pthread_mutexattr_setpshared(&mutexattr, PTHREAD_PROCESS_SHARED);
    shared_mutex = (pthread_mutex_t *)mmap(NULL, sizeof(mutex), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_ANON, -1, 0);
    pthread_mutex_init(shared_mutex, &mutexattr);
    // mutex routine

    int pid = fork();
    if (pid == -1) {
        perror("fork() failed\n");
        exit(1);
    }
    if (pid == 0) {
        task("b.txt", shared_mutex);
        return 0;
    } else {
        task("a.txt", shared_mutex);
        wait(NULL);
    }

    // mutex routine
    pthread_mutexattr_destroy(&mutexattr);
    pthread_mutex_destroy(&mutex);
    munmap(shared_mutex, sizeof(mutex));
    // mutex routine

    return 0;
}

shell脚本：

echo "9 8 7 6 5 " >> input1.txt
echo "4 3 2 1 0 " >> input2.txt

cat "input1.txt" "input2.txt" | ./test

cmp_files()
{
    if cmp --silent -- "$1" "$2"; 
    then
        echo "write_to_file: ok"
    else
        echo "write_to_file: not ok"
    fi
}

cmp_files "input1.txt" "a.txt"
cmp_files "input2.txt" "b.txt"

rm input1.txt
rm input2.txt

Answer 1

因为您正在将cat 的输出流水线化到您的程序，其中一个进程将通过提前读取来缓存输入，并且对于fork 子级或父级（取决于谁先获取互斥锁）。

在分叉之前使用setvbuf()（手动here）禁用stdin 的流缓冲。在从stdin 读取任何内容之前，将此调用添加到您的main() 之上，您的应用程序将正常工作：

int main()
{
    setvbuf(stdin, NULL, _IONBF, 0);
    [...]

一个进程（父进程或子进程，无论谁先到达那里）正在提前读取并将stdin 的内容存储到缓冲区中。另一个进程在运行scanf() 时将获得EOF，因为stdin 没有可供读取的内容，因此您在b.txt 中看到的“垃圾”值。这些是value 变量的重复打印，具有相同的未初始化值，因为scanf 以EOF 退出并且从未修改过它。

在使用setvbuf() 修补您的代码之前，您可以通过验证scanf() 返回的内容来检查这是否属实：

       int ret = scanf("%d", &value);
        if (ret < 0) {
            if (errno == 0) {
                printf("scanf failed: EOF\n");
                break;
            } else {
                printf("scanf failed, errno %d\n", errno);
            }
        }

您将看到无法从标准输入读取的进程正在打印scanf failed: EOF。