在没有信号量的情况下同步父母和孩子答案

【问题标题】：Synchronize parent and child without semaphores在没有信号量的情况下同步父母和孩子
【发布时间】：2016-09-11 20:55:51
【问题描述】：

（没有信号量或线程，只有进程）

我想从父文件中读取数据并通过管道将其传递给子文件。假设文件中的数据是

Is
This
Possible?

现在通过管道阅读“Is”之后

（不使用信号量或线程，只是简单的进程，即分叉）

提前致谢

【问题讨论】：

C 还是 C++？它们是不同的语言。请选择一个。
@mindriot 有些问题同样适用于两种语言，这是其中之一。它询问管道 I/O，两种情况下的答案都非常相似。
EOF 不适合您？
当没有数据可供输入时，管道的读取端会阻塞。当最后一个进程关闭管道的写端时，管道的读端指示 EOF。唯一棘手的一点是，如果您请求读取 256 个字节并且三个短行可用，则将同时读取所有三个。另一方面，如果你有两个管道，一个从子到父，一个从父到子，那么你可以创建同步半双工通信并避免这个问题——尽管你得到了一些其他的（但他们可能没有对你很重要）。
也许您应该发布您的分叉、管道创建和 I/O 代码。如果管道定义正确，您应该不会遇到这些问题。如果您正在使用fork 和pipe(2)，则将文件描述符用于管道的正确“侧”可能会很棘手，特别是如果您需要两个管道[一个用于向子节点发送数据，第二个用于获取数据返回]

【解决方案1】：

写入文件的父级和读取它的子级将需要您正在考虑的同步。也就是说，如果父母只写了第一行而孩子已经阅读了它，但父母没有写了第二行，那么孩子将得到一个过早的EOF。

但是，管道没有。

管道保持打开状态，直到父/发送者关闭它[或子终止]。因此，孩子可以循环阅读，直到收到 EOF。

如果没有数据可用，子进程将自动阻止读取，但不会过早地获得 EOF。如果你愿意，孩子可以通过select(2) 或poll(2) 来检查可用的数据，但我认为这几乎没有必要。

在父级发送所有数据并且关闭其管道末端之前，子级将不会获得 EOF。

因此，不需要同步。

另一方面，我们可能有一个父母快速发送很多数据，而孩子阅读速度很慢（即）有点落后。最终，[内核] 管道缓冲区“已满”，父级写入将阻塞，直到子级能够“赶上”并耗尽一些数据。因此，没有数据“丢失”。

【讨论】：

【解决方案2】：

您可以使用相当普遍的read() 或fread() API 简单地读取固定数量的数据，并使用这样一个事实，即它们将阻塞直到有更多数据可用或发出文件结束条件的信号。这是将数据通过管道传输到子进程的最直接方法：子进程只需像普通文件一样从stdin 读取，直到遇到“文件结束”条件。

或者，对于更具响应性/性能的设计（或在处理在文件对象上发出信号的硬件时），您需要：

连接起来意味着深入研究特定于操作系统的 API，但幸运的是，它也是一项足够常见的任务，存在大量工具包库（例如 libuv、Qt）并提供一致的抽象/更高级别的 API。

【讨论】：