使用 EOF 在未命名管道上发出信号

Question

我有一个测试程序，它使用使用 pipe() 创建的未命名管道在 Linux 系统上使用 fork() 创建的父进程和子进程之间进行通信。

一般情况下，当发送进程关闭管道的write fd时，接收进程从read()返回值为0，表示EOF。

但是，如果我在管道中填充相当大量的数据（在接收器开始读取之前可能是 100K 字节0），则接收器在读取管道中的所有数据后会阻塞 - 即使发送器已关闭它。

我已经验证了发送进程已经用lsof关闭了管道，而且接收方被阻塞的情况似乎很明显。

这导致了一个问题：关闭管道的一端是让接收者知道没有更多数据的可靠方法吗？

如果是这样，并且没有任何条件可以导致 read() 阻塞空的、关闭的 FIFO，那么我的代码就有问题。如果没有，这意味着我需要找到一种替代方法来发出数据流结束的信号。

分辨率

我很确定最初的假设是正确的，关闭管道会导致阅读器端出现 EOF，这个问题只是在黑暗中的一个镜头——我想也许我忽略了一些微妙的管道行为。几乎你见过的每个管道示例都是发送几个字节并退出的玩具。当您不再执行原子操作时，事情通常会有所不同。

无论如何，我尝试简化代码以解决问题，并成功找到了我的问题。在伪代码中，我最终做了这样的事情：

create pipe1
if ( !fork() ) {
    close pipe1 write fd
   do some stuff reading pipe1 until EOF
}
create pipe2
if ( !fork() )  {
   close pipe2 write fd
   do some stuff reading pipe2 until EOF
}
close pipe1 read fd
close pipe2 read fd
write data to pipe1
get completion response from child 1
close pipe1 write fd
write data to pipe2
get completion response from child 2
close pipe2 write fd
wait for children to exit

读取 pipe1 的子进程挂起，但仅当管道中的数据量变得很大时。即使我关闭了 child1 正在读取的管道，也会发生这种情况。

查看源代码会发现问题。当我派生第二个子进程时，它获取了自己的 pipe1 文件描述符副本，这些文件描述符保持打开状态。即使只有一个进程应该写入管道，但在第二个进程中打开它可以防止它进入 EOF 状态。

小数据集并没有出现问题，因为 child2 正在快速完成其业务并退出。但是对于更大的数据集，child2 并没有快速返回，我最终陷入了僵局。

Answer 1

当作者关闭写端时，read 应该返回 EOF。

由于您先执行管道然后执行分叉，因此两个进程都将打开写入 fd。可能是在读取过程中您忘记关闭管道的写入部分。

警告：我已经很久没有在 Unix 上编程了。所以可能不准确。

这里有一些代码来自：http://www.cs.uml.edu/~fredm/courses/91.308/files/pipes.html。看看下面的“关闭未使用”的 cmets。

#include <stdio.h>

/* The index of the "read" end of the pipe */
#define READ 0

/* The index of the "write" end of the pipe */
#define WRITE 1

char *phrase = "Stuff this in your pipe and smoke it";

main () {
  int fd[2], bytesRead;

  char message [100]; /* Parent process message buffer */

  pipe ( fd ); /*Create an unnamed pipe*/

  if ( fork ( ) == 0 ) {
    /* Child Writer */
    close (fd[READ]); /* Close unused end*/
    write (fd[WRITE], phrase, strlen ( phrase) +1); /* include NULL*/
    close (fd[WRITE]); /* Close used end*/
    printf("Child:  Wrote '%s' to pipe!\n", phrase);

  } else {

    /* Parent Reader */
    close (fd[WRITE]); /* Close unused end*/ 
    bytesRead = read ( fd[READ], message, 100);
    printf ( "Parent: Read %d bytes from pipe: %s\n", bytesRead, message);
    close ( fd[READ]); /* Close used end */
  } 
}