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分叉进程后的Exec不会在程序完成之前返回结果

fork exec pipe c c++

Xaphanius · 技术社区 · 11 年前

我正在尝试创建一个程序,该程序分叉一次,当父级等待子级终止时,该子级再次分叉,然后执行两个exec。程序上有一个Pipe,我已经检查了程序上每个dup2()和Pipe()的返回值-只是在这里省略了它们,使其看起来更简洁-。问题是,我只在程序完成后得到ls-a | sort-r的结果。代码为:

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>

int main(int argc, char *argv[]) {
printf("Shell> \n"); fflush(stdout);

pid_t pid1;
pid_t pid2;
int status = 0;
int fd[2];

if(pipe(fd) < 0) {
    printf("FATAL ERROR.\n");
}   

pid1 = fork();

if(pid1 > 0) {      // Parent
    waitpid(pid1, &status, 0);
    printf("\t\t------PID1 Complete-------\n\n");                   
}
else {              // Child
    if(pid1 == 0) {
        printf("ON CHILD\n");

        pid2 = fork();

        if(pid2 > 0) {  // Child -> Parent
            printf("ON CHILD-Parent\n");
            close(fd[1]);
            dup2(fd[0], STDIN_FILENO);
            waitpid(pid2, &status, 0);
            printf("ON CHILD-Parent after wait\n");
            execlp("sort", "sort", "-r", NULL);
            perror("Problem with execlp\n");
            exit(1);
        }
        else {          // Child -> Child
            printf("ON CHILD->Child\n");
            close(fd[0]);
            dup2(fd[1], STDOUT_FILENO);
            execlp("ls", "ls", "-a", NULL);
            perror("Problem with execvp\n");
            exit(1);
        }               
    }   // End of if(pid1 == 0)
}   // End of Child

printf("\nEnd of program.\n");

return 0;
}

我的当前输出为:

Shell> 
ON CHILD
ON CHILD-Parent
ON CHILD->Child
ON CHILD-Parent after wait

我认为问题在于等待,但我就是想不出如何使这项工作成功。有什么想法吗?谢谢

2 回复 | 直到 11 年前

Community Mohan Dere 9 年前

问题是你打电话 pipe 在祖父母的过程中。在孙子进程(ls-a)退出后,父进程(sort-r)将无限期地阻塞,等待从管道中读取更多输入,因为某些进程(祖父母)在管道的写入端持有一个打开的描述符。

如果关闭父进程中的管道描述符,或者更好地移动 管 调用第一个分叉进程,然后当最后一个进程退出时,排序进程将终止,该进程的管道写端具有打开的描述符( DEMO ):

int main() {
    // Turn off buffering of stdout, to help with debugging
    setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0);
    printf("Shell> \n");

    pid_t pid1 = fork();
    if(pid1 < 0) {
        perror("fork failed");
    }

    if(pid1 > 0) {      // Parent
        int status;
        waitpid(pid1, &status, 0);
        printf("\t\t------PID1 Complete (%d) -------\n\n", status);
    } else {              // Child
        printf("ON CHILD\n");

        int fd[2];
        if(pipe(fd) < 0) {
            perror("pipe failed");
            return 1;
        }   

        pid_t pid2 = fork();
        if(pid2 < 0) {
            perror("fork failed");
        }

        if(pid2 > 0) {  // Child -> Parent
            printf("ON CHILD-Parent\n");
            close(fd[1]);
            dup2(fd[0], STDIN_FILENO);
            execlp("sort", "sort", "-r", NULL);
            perror("Problem with execlp");
            return 1;
        } else {          // Child -> Child
            printf("ON CHILD->Child\n");
            close(fd[0]);
            dup2(fd[1], STDOUT_FILENO);
            execlp("ls", "ls", "-a", NULL);
            perror("Problem with execvp");
            return 1;
        }
    }

    printf("\nEnd of program.\n");
}

程序的另一个问题是 @nategoose 对以下内容发表了评论: waitpid 如果“ls-a”的输出太大,无法放入管道的缓冲区,则可能导致死锁。没有理由等待,所以应该简单地消除它。

nategoose 11 年前

这不是一个真正的答案,但我想分享一些。

为了确保你的输出按照应有的顺序输出,我比你冲洗了很多。请记住,当您调用以下函数时 fork() , clone() , vfork() , dup() , dup2() , close() ,或 exec() 您正在执行的功能系列低于C运行时环境,包括 stdio 。如果您这样做:

printf("cat");
fork();
fflush(stdout);

你很可能会得到:

catcat

作为输出,因为您复制了stdout结构,包括所有缓冲数据,所以除非stdio决定在printf函数结束之前进行刷新,否则“cat”在每个进程的stdout缓冲区中。

此外,由于在 exec 在用新程序替换程序之前,您的数据可能不会被刷新。当您的程序被替换为 ls 或 sort 那么stdout中挂起的任何数据都将永远丢失。

此外,当您使用 dup 您还有另一个问题,因为您正在从stdio下交换文件描述符,所以它可能还没有刷新,数据可能会在dup后被刷新到新文件。

因为这些事情,你应该有更多的电话 fflush ,但我认为这不是你的问题。