无限循环中从子级读取（）标准输出

Question

我正在分叉一个孩子，它将运行一个无限循环并做一些事情。当孩子处于“就绪”状态时，文本将使用 printf 打印到标准输出。我正在用管道重定向孩子的标准输出，以便父母可以看到它。当此文本打印时，我希望父级被解除阻止。

问题似乎是即使在 printf() 调用之后 read() 调用也会保持阻塞。

这是我正在使用的一些示例代码：

父母：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
    int fd[2];
    pipe(fd);
    char buffer[256];

    switch(fork())
    {
        case -1:
            printf("fork failed\n");
            _exit(1);
        case 0:
            printf("Starting progtest...\n");
            close(fd[0]);
            dup2(fd[1], STDOUT_FILENO);
            close(fd[1]);
            execl("progtest", "progtest", NULL);

            perror("exec failed");
            _exit(1);
    }

    close(fd[1]);
    read(fd[0], &buffer, sizeof(buffer));
    close(fd[0]);

    printf("buffer: %s\n", buffer);

}

孩子：

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("ready\n");
    while(1)
    {
        // stuff happens here
    }

    return 0;
}

我很确定管道设置正确。如果我删除无限循环，父级将解除阻塞并打印“就绪”。

有什么方法可以在孩子还在跑步时使用 read() 吗？我是否通过使用管道错误地解决了这个问题？我需要使用两条不同的状态消息执行此操作两次。

Answer 1

您似乎正在尝试执行进程间通信 (IPC)。读/写没有一对一的通信同步，父或子可以一次写入尽可能多的文件描述符，并且由于它们是异步运行的，因此您必须确保您已准备好处理此问题。

通常这是通过在每条消息中发送一个固定大小的标头来完成的，其中包含有效负载的长度。例如：

协议头

#include <stdint.h>

struct Message
{
  uint8_t length; // assuming a maximum message length of 255 bytes, adjust as needed.
};

你可以在这里定义额外的东西，通常最好包含版本，也许是序列 ID 等。重要的是，如果你通过网络进行通信，这个标头的大小在所有硬件实现上都是绝对的，所以需要使用 stdint 定义来确保架构之间的兼容性。如果跨架构工作，确保字节序一致也是一个好主意。

发送消息

const char data[] = "example";

// create a buffer large enough to pack the header and data into it
const uint8_t len = strlen(data) + 1;
char buffer[sizeof(struct Message) + len];

// populate the header
struct Message *m = (struct Message *)buffer;
m->length = len;

// copy in the payload after the header
memcpy(buffer + sizeof(struct Message), data, len);

// write the packed buffer
write(fd, buffer, sizeof(struct Message) + len);

阅读消息

struct Message m;
if (read(fd, &m, sizeof(struct Message)) != sizeof(struct Message))
{
  fprintf(stderr, "Failed to read the header\n");
  exit(1);
}

// If required perform validation on the header here

ssize_t offset = 0;
char data[m.length];
while(offset < m.length)
{
  ssize_t r = read(fd, data + offset, m.length - offset);
  if (r < 0)
  {
    fprintf(stderr, "Read of message body failed\n");
    exit(1);
  }

  if (r == 0)
  {
    fprintf(stderr, "The sender closed the connection\n");
    exit(1);
  }

  offset += r;
}

printf("Message Length: %u, Message Data: %s\n", m.length, data);

需要使用 while 循环来读取，因为如果发送方超出写入缓冲区并且现在正在阻塞等待写入剩余部分，则数据可能已被分割成块。标头也可以跨块拆分，理想情况下也应该使用相同的技术读取，但为简洁起见，我省略了这一点。