使用命名管道模拟进程替换

Question

我正在尝试在 .NET 中启动子进程并将其输出重定向到命名管道。在子进程中写入标准输出的尝试应该被阻塞，直到客户端实际从命名管道中读取。

这是我的代码：

using System;
using System.Diagnostics;
using System.IO.Pipes;

namespace psub
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var pipeName = "testpipe"; // Guid.NewGuid().ToString();
            Console.WriteLine($@"\\.\pipe\{pipeName}");

            var psi = new ProcessStartInfo()
            {
                FileName = "ping",
                Arguments = "google.com",

                UseShellExecute = false,
                RedirectStandardOutput = true
            };

            using (var pipeServer = new NamedPipeServerStream(pipeName, PipeDirection.Out))
            using (var process = new Process { StartInfo = psi })
            {
                pipeServer.WaitForConnection();
                process.Start();
                process.StandardOutput.BaseStream.CopyTo(pipeServer);
                process.WaitForExit();
            }
        }
    }
}

当我启动这个可执行文件时，它在pipeServer.WaitForConnection(); 处阻塞，正如预期的那样。然后我打开cmd.exe 并运行type \\.\pipe\testpipe，尝试从命名管道[1] 中读取。

这会导致以下错误（在 cmd 会话中）：

All pipe instances are busy.

此外，在 C# 程序中，pipeServer.WaitForConnection 完成，然后执行继续到 ...CopyTo(pipeServer)，它会爆炸：

Unhandled Exception: System.IO.IOException: Pipe is broken.

我不明白为什么会发生 All pipe instances are busy. 错误。

据我了解，有一个服务器（在 C# 程序中实例化）将写入命名管道。一旦执行到达CopyTo，数据就会被传送到程序的单个阻塞线程上的命名管道服务器。

还有一个命名管道客户端（type \\.\pipe\testpipe 进程），它将释放服务器尝试写入的数据的命名管道。

那么为什么会出现“所有管道实例都忙”的错误呢？

我尝试将new NamedPipeServerStream(pipeName, PipeDirection.Out) 调整为new NamedPipeServerStream(pipeName, PipeDirection.Out, 2) 以及其他一些调整，但没有成功，但对问题所在或如何解决问题没有任何真正的了解。有人可以像我五岁一样解释一下吗？

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[1]：目标是模拟 UNIX shell 中可用的 process substitution 功能，因此我必须能够从 \\.\pipe\<some file name> 中读取，而不是使用 C++ 或 .NET 为管道。

Answer 1

当您在 cmd 中使用 type <some_file_name> 时 - 它首先为此 <some_file_name> 调用 GetFileAttributes

GetFileAttributes 内部（内核内部）临时打开文件，用于查询它的属性（确实 - 为此需要查询文件系统设备并发送查询请求 - 需要打开文件）。

对于命名管道文件，这具有致命的副作用 - 服务器端已连接（在打开的文件上）并且刚刚断开连接（在关闭时）。

仅在此 cmd 之后（再次）打开文件

但您的管道服务器已经没有监听（断开连接后）。结果 cmd 通常收到 STATUS_PIPE_NOT_AVAILABLE 错误 - 在侦听状态下找不到命名管道的实例。 - 它转换为 win32 错误 ERROR_PIPE_BUSY - 所有管道实例都忙

作为单独的注释 - 3 个不同的状态错误：

STATUS_INSTANCE_NOT_AVAILABLE（已达到最大命名管道实例数。）

STATUS_PIPE_NOT_AVAILABLE（在监听状态下找不到命名管道的实例。）

和STATUS_PIPE_BUSY 转换为同一个win32 错误ERROR_PIPE_BUSY。但在你的情况下，原来的错误正是STATUS_PIPE_NOT_AVAILABLE

结论 - cmd type 命令并非旨在与管道交互。或者作为替代方案，您需要创建最少 2 个管道如何以相同的管道名称结束。

Answer 2

您无法通过 Windows 命名管道的命令行界面进行访问。请参阅http://en.wikipedia.org/wiki/Named_pipe 了解更多信息