父进程退出后子进程无法读取答案

【问题标题】：Child process cannot read after the exiting of parent process父进程退出后子进程无法读取
【发布时间】：2014-02-15 05:21:55
【问题描述】：

通过函数execvp() fork 并执行子程序后，父进程退出。但是这会导致子进程中的函数fgets() 立即返回，而无需等待来自stdin 的输入。

我猜父进程的退出会向子进程发送一些信号，使fgets()函数返回。谁能给我解释一下？

子程序代码：

/* cc child.c -o child */

int main () {
  char buffer[10];
  fgets(buffer, 10, stdin);
  printf("This is what child program read:\n%s", buffer);
}

父程序代码：

/* cc parent.c -o parent */

int main (int argc, char **argv) {
  pid_t pid = fork();
  if (pid < 0) {
    perror("fork");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  else if (pid == 0) {
    execvp(*(argv+1), argv+1);
  }
  else {
  //    while(1);  if while(1) or wait() is used, child process can wait for input
    exit(1);
  }
}

在 zsh shell 中：

zsh>: ./parent ./child
zsh>: This is what child program read:   // read nothing and print nothing

【问题讨论】：

标签： c unix process

【解决方案1】：

终端由前台进程组控制。当 shell 调用父进程时，它使父进程成为前台进程组的领导者。孩子继承该组并有权访问终端。

但是，当父进程退出时，shell 会收回对终端的控制权并成为前台进程组的领导者。子进程不再在前台进程组中，因此无法访问终端。在这种情况下，fgets() 将返回 NULL 并设置错误代码。

如果您从终端以外的其他地方（例如管道）获取输入，那么您会看到程序按预期运行。例如：

$ echo test | ./parent ./child

所以这个问题只有当输入来自终端时才会出现。

回想起来，如果检查了 fgets 错误代码，回答这个问题会更直接。在这种情况下，fgets 返回 null，但是您需要检查 feof() 和/或 ferror() 以确定这是否意味着已到达文件末尾（标准输入已关闭）或出现错误。在这种情况下，NULL 表示存在 EIO 错误。

较早的错误答案（请参阅评论线程以获得解释，由于冗长的讨论而将其留在这里）：当你分叉时，子进程继承标准输入等。当父进程退出时，它关闭标准输入，所以子进程试图从一个关闭的描述符中读取并且什么也得不到。通过添加对wait() 的调用，您可以保持标准输入处于打开状态，这样您的子程序就可以按预期工作。

【讨论】：

这听起来有道理，但我认为这是错误的（尽管孩子似乎肯定会得到 EOF）。文件描述符对每个进程都是私有的，但它们共享一个打开的文件描述。然而，当一个进程退出时，它的文件描述符被关闭，但是 POSIX 说：当所有与打开的文件描述相关的文件描述符都被关闭时，打开的文件描述应该被释放。退出的父进程应该不能影响子进程中的文件描述符（它们应该保持打开状态）。
如果这是真的，那么为什么即使在子进程终止后父进程仍然能够从stdin 读取？我的意思是孩子在终止时不会关闭stdin吗？
@jdigital 嗯，我修改了一下，确实可以阅读！
@nitish712 好问题。直到父关闭子进程描述符，子进程才真正终止。由于这里的代码没有显式关闭描述符，这意味着在父级退出之前子级不会关闭（换句话说，在父级退出之前子级不会退出）。您应该可以使用ps 来查看。
@JonathanLeffler 我为fork 找到的文档说两个描述符共享打开的文件状态标志（尽管我是从 Google 的顶部结果中获取的，而不是从 Posix 获取的； -)。你的引用说描述符不能被释放（这是有道理的，因为两个进程都指向它），但它并没有说描述符不能被关闭。

【解决方案2】：

您应该在打印缓冲区之前检查 fgets() 的返回值。检查 fgets 是否不返回 NULL，然后只打印缓冲区。

【讨论】：

是的，我应该在打印缓冲区之前检查 fgets() 的返回值，但我不明白为什么它返回 NULL。 @jdigital 给出了答案。