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C语言中的dup2、pipe和fork无法按预期工作

cforkpipe
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我想要做一个简单的fork操作 -> 执行另一个程序 -> 对子进程说“hello” -> 读取返回值 -> 打印接收到的内容。作为子进程使用的程序只是等待任何输入行并将类似“hello there！”的内容打印到stdout。
这是我的“主机”程序（无法工作）：
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

#define IN 0
#define OUT 1
#define CHILD 0

main ()
{
  pid_t pid;
  int pipefd[2];
  FILE* output;
  char buf[256];

  pipe(pipefd);

  pid = fork();    
  if (pid == CHILD)
  {
    printf("child\n");
    dup2(pipefd[IN], IN);
    dup2(pipefd[OUT], OUT);
    execl("./test", "test", (char*) NULL);
  }
  else
  {
    sleep(1);
    printf("parent\n");
    write(pipefd[IN], "hello!", 10); // write message to the process    
    read(pipefd[OUT], buf, sizeof(buf));
    printf("received: %s\n", buf);
  }
}

I get this:

child
[.. waits 1 second ..]
parent
received:

我漏掉了什么？谢谢！

编辑 (test.c)：

按要求，这是子程序：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

int getln(char line[])
{
  int nch = 0;
  int c;

  while((c = getchar()) != EOF)
    {
      if(c == '\n') break;
    line[nch] = c;
    nch++;
    }

 if(c == EOF && nch == 0) return EOF;
 return nch;
}

main()
{
  char line[20];

  getln(line);
  printf("hello there!", line);
  fflush(stdout);  
  return 0;
}
6个回答
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您应该总是从文件描述符0读取，并使用管道写入文件描述符1...您在父进程中颠倒了这种关系。对于您想要做的事情，您可能需要两个管道进行父子之间的双向通信，以避免出现父进程读取其写入管道的内容的情况，因为进程调度是不确定的（即，如果父进程也从同一管道中读取，那么子进程不保证读取父进程写入管道的内容，因为父进程可能只是写入然后读取，而没有交替子进程读取父进程写入的内容）。

将您的代码更改为以下内容：

main ()
{
  pid_t pid;
  int pipe_to_child[2];
  int pipe_from_child[2];
  FILE* output;
  char buf[256];

  pipe(pipe_to_child);
  pipe(pipe_from_child);

  pid = fork();    
  if (pid == CHILD)
  {
    printf("child\n");

    //child process not using these ends of the pipe, so close them
    close(pipe_to_child[1]);
    close(pipe_from_child[0]);

    dup2(pipe_to_child[0], fileno(stdin));
    dup2(pipe_from_child[1], fileno(stdout));

    execl("./test", "test", (char*) NULL);
  }
  else
  {
    sleep(1);
    printf("parent\n");
    write(pipe_to_child[1], "hello!\n", 10); // write message to the process    
    read(pipe_from_child[0], buf, sizeof(buf));
    printf("received: %s\n", buf);
  }
}
2

您需要两个管道：一个用于子进程的标准输入，一个用于其标准输出。您不能将一个管道的两个端点重复使用作为两个管道。

此外，父进程程序的这行代码

write(pipefd[IN], "hello!", 10); // write message to the process

这段代码没有写入换行符，所以子进程中的getln永远不会返回。（此外，“hello！”只有六个字符，但是你却写了十个字符。）

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其他人说管道是单向的，这也是我最初的想法。但实际上我的手册并没有这么说：

 A read from fildes[0] accesses the data written to fildes[1]
 on  a  first-in-first-out  (FIFO)  basis  and  a  read  from
 fildes[1] accesses the data written to fildes[0] also  on  a
 FIFO basis.

然而，这意味着如果父进程正在写入pipefd [0]，那么子进程应该从pipefd [1]读取，因此您将子进程的标准输入和输出与管道的错误侧面关联。

从手册页面上看，似乎可以使用一个管道来完成此操作。但是，使用两个管道可能会使代码更清晰易懂。

您似乎认为pipefd的每个元素都是单独的管道，但实际情况并非如此。

根据 POSIX 规范中关于 pipe 的说明，"未指定 fildes[0] 是否也打开了写入权限，以及 fildes[1] 是否也打开了读取权限。" - Jason
是的，如果您想要一个保证的双向通道，您需要使用 socketpair 或者伪终端。 - zwol
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你可能应该使用 wait 或 waitpid。

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看起来你的管道描述符混淆了。在调用pipe()之后，pipefd[0]是管道的读取端，而pipefd[1]是管道的写入端。你正在向读取端写入数据，并从写入端读取数据。

此外，你试图使用一个管道来同时处理子进程的标准输入和标准输出。我不认为这是你真正想做的事情（你需要两个管道）。

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看起来你使用管道的 IN/OUT 相反了 -- pipefd[0] 是管道的读取端，所以向其写入内容（父进程在此这样做）是没有意义且会失败。同样地，pipefd[1] 是管道的写入端，所以从中读取内容（父进程在此这样做）也将导致失败。你应该始终检查读取和写入调用的返回值，以查看是否发生任何错误。
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