在管道上执行read()不会阻塞

Question

我有下面的代码片段，在其中我使用管道进行父子进程之间的双向读写。

据我所知，如果我不使用O_NONBLOCK，则读操作应该会阻塞直到数据从另一端被写入管道中。

然而，我注意到父进程端的读取没有被阻塞。我知道因为我正在gdb中进行调试，所以我在子进程的第一个语句中放置了一个睡眠。

为什么父进程的read()在这里没有被阻塞？还有，我是否需要做其他事情来同步两个进程之间的读写如下？

typedef struct
{
    int x;
    int y;
}PayLoad;

PayLoad pl;
bool b = false;

int pipe_fds[2];


void p(int i, int j)
{
   pl.x = i;
   pl.y = j;

   pipe(pipe_fds);
   pid_t cpid = fork();

   if (cpid == 0) // child process
   {
       std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(100)); // just for debugging
       close(pipe_fds[1]);
       read(pipe_fds[0], &pl, sizeof(Payload));
       //... do some processing on read data

       close(pipe_fds[0]);
       write(pipe_fds[1], &b, sizeof(bool));
       close(pipe_fds[1]);
   }
   else if (cpid > 0) // parent process
   {
       close(pipe_fds[0]);
       write(pipe_fds[1], &pl, sizeof(Payload));
       close(pipe_fds[1]);
       read(pipe_fds[0], &b, sizeof(bool));  <------ did not block!
       close(pipe_fds[0]);
   }
}

- user2930006

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它返回什么？检查返回值！当实际上是C++时，不要标记为C。 - Iharob Al Asimi

谢谢。目前只需添加代码以检查从读取返回的内容。 - user2930006

在读取之前关闭描述符——实际上，良好的错误处理会为你节省一些时间，而且在将来也是如此。 - Erki Aring

这是因为我正在处理一个cpp项目，而这段代码就是在cpp文件中。基本上，我有一个cpp线程，它以前在调用外部库时会发生死锁。因此，我把那个容易卡住的代码放进一个进程里，这样我就可以杀死/重新启动这个卡住的进程了。 - user2930006

@ErkiA（和kadina）..谢谢。确实，描述符正在关闭。读取器在读取之前先关闭管道的写入端口，同样地，写入器在写入之前关闭管道的读取端口。然而，在上述情况下，使用同一管道，读取器随后想要写入，因此写入器随后想要读取，我该怎么办？ - user2930006

Answer 1

如果设置了O_NONBLOCK，read()将返回-1并将errno设置为[EAGAIN]。

真正的问题是在使用文件描述符之前关闭它们。例如，在子进程中，您正在关闭pipe_fds[1]并使用它来写入某个值。在父进程中，您正在关闭pipe_fds[0]并使用它来读取某个值。一旦进程关闭了文件描述符，进程就不应该再使用它进行读取或写入。通常，管道的概念是一个进程（父进程或子进程）将使用由管道创建的文件描述符之一进行写入，另一个进程（父进程或子进程）将使用另一个文件描述符读取数据。

- kadina

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感谢Erki A和kadina。确实，描述符已被关闭。读取器在读取之前先关闭管道的写入端口，同样地，写入器在写入之前关闭管道的读取端口。然而，在上述情况下，使用同一管道，读取器随后想要写入，因此写入器随后想要读取，我该怎么办？ - user2930006

@user2930006：你需要使用两个管道。 - kadina