c 在某些情况下导致程序挂起的管道

Question

我正在尝试使用管道将 1 个命令的标准输出 link 执行到另一个命令的标准输入。例如模仿 (cmd1 | cmd2)

下面是我的代码的精简版本。

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

int main (int argC, char *argv[])
{

    //Run first command
    int fds[2];
    if (pipe (fds) < 0) {       //Create pipe
        fprintf (stderr, "Pipe Failed\n");
    }

    int pid;
    if ((pid = fork ()) == -1) {
        fprintf (stderr, "Fork 1 Failed\n");
        exit (1);
    }

    if (pid == 0) {             //First child proccess
        close (fds[0]);         //Close input end of pipe
        dup2 (fds[1], STDOUT_FILENO);   //Set stdout to output pipe
        close (fds[1]);         //Close output end of pipe

        fprintf (stderr, "Exec 1 executing now\n");
        execlp ("./addone", "./addone", NULL);  //execute first command - Doesnt cause hang
        //execlp("ls", "ls", NULL);//Causes hang
        fprintf (stderr, "Exec 1 failed\n");
    } else {                    //First parent segment
        int returnStatus;
        waitpid (pid, &returnStatus, 0);        //Wait for child 1 to finish

        fprintf (stderr, "Back to parent 1\n");
    }

    //Run second command
    if ((pid = fork ()) == -1) {
        fprintf (stderr, "Fork 2 failed\n");
    }

    if (pid == 0) {             //second child proccess
        dup2 (fds[0], STDIN_FILENO);    //Set stdin to input pipe
        close (fds[0]);         //Close input end of pipe
        close (fds[1]);         //Close output end of pipe

        fprintf (stderr, "Exec 2 executing now\n");
        execlp ("./addone", "./addone", NULL);  //execute first command - Doesnt cause hang
        //execlp("wc", "wc", NULL);//Causes hang
        fprintf (stderr, "Exec 2 failed\n");
    } else {                    //second parent segment
        int returnStatus;
        waitpid (pid, &returnStatus, 0);        //Wait for child 2 to finish

        fprintf (stderr, "Back to parent 2\n");
        //Done with pipes
        close (fds[0]);
        close (fds[1]);
    }
    return 0;
}

在程序中，我尝试制作一个管道并将第一个 execs stdout 路由到第二个 stdin。尝试使用 ls | 运行程序时 | wc 作为我的执行程序，我的程序挂在第二个执行程序上。然而，当我使用一个简单的程序“./addone”作为我的 execs 时，整个执行正确完成。

其中"addone"是小程序：

#include<stdio.h>

int main(){
    int value = 0;
    scanf("%d", &value);
    value++;
    printf("%d\n", value);
}

有人建议我的问题可能是输入管道处于打开状态，但我无法弄清楚会发生什么，并且它不能解释为什么我的程序运行在使用时完美无缺我的简单测试程序。

任何关于导致此挂起的原因的建议将不胜感激。

Answer 1

我不知道你的问题是否解决了，但是继续评论，如果你要构建一个管道，关键是要理解如果你在一个进程中写入一个管道，你必须在下一个进程中从同一管道读取，如果要继续管道，则写入第二个管道。现在您可以将过程自动化，如 link C Minishell Adding Pipelines 中所示，但出于学习目的，如果您只研究单个线性示例，可能更容易理解。

下面是使用两个文件描述符 fd1 和 fd2 实现的代码。您的 addone 进程将首先从普通的旧 stdin 读取，因此不会为读取操作文件描述符。但是，对于它的写入，它必须使用 fd1 的 write-end（因为缺少更好的词）将其输出通过管道传输到下一个 child过程。

下一个 child 进程必须从同一个 fd1 的 input-end 中读取以接收其输入，并且它必须写入output-end 另一个文件描述符 fd2。在两个 child 退出后， parent 进程必须从哪里读取？？（最后的管道也写的是什么...？啊哈！）fd2。所以 parent 重复 fd2 的 read-end （关闭所有其他未使用的末端）并阅读多少 addone 的最终答案添加到初始数量。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>

int main (void) {

    int fd1[2], fd2[2];  /* file descriptors 1 & 2 */
    int pid;

    if (pipe (fd1) < 0 || pipe (fd2) < 0) { /* open both pipes */
        fprintf (stderr, "pipe creation failed\n");
    }

    if ((pid = fork ()) == -1) {
        fprintf (stderr, "fork 1 failed\n");
        exit (1);
    }

    if (pid == 0) {                     /* first child */
        dup2 (fd1[1], STDOUT_FILENO);   /* dup write-end of 1st */
        close (fd1[0]);                 /* close all others */
        close (fd2[0]);
        close (fd2[1]);

        fprintf (stderr, "Exec 1 executing now\n");
        execlp ("./addone", "./addone", NULL);
        fprintf (stderr, "Exec 1 failed\n");
    }
    else {
        int returnStatus;
        waitpid (pid, &returnStatus, 0);
        fprintf (stderr, "Back to parent 1\n");
    }

    if ((pid = fork ()) == -1) {
        fprintf (stderr, "Fork 2 failed\n");
    }

    if (pid == 0) {                     /* second child */
        dup2 (fd1[0], STDIN_FILENO);    /* dup read-end of 1st  */
        dup2 (fd2[1], STDOUT_FILENO);   /* dup write-end of 2nd */
        close (fd1[1]);                 /* close all others */
        close (fd2[0]);

        fprintf (stderr, "Exec 2 executing now\n");
        execlp ("./addone", "./addone", NULL);
        fprintf (stderr, "Exec 2 failed\n");
    }
    else {
        int returnStatus;
        waitpid (pid, &returnStatus, 0);
        fprintf (stderr, "Back to parent 2\n");
    }

    dup2 (fd2[0], 0);   /* dup read-end of 2nd */
    close (fd2[1]);     /* close all others */
    close (fd1[0]);
    close (fd1[1]);

    int total;
    scanf ("%d", &total);
    printf ("The total was: %d\n\n", total);

    close (fd2[0]);

    return 0;
}

例子Use/Output

$ echo 10 | ./bin/pipeaddone
Exec 1 executing now
Back to parent 1
Exec 2 executing now
Back to parent 2
The total was: 12

仔细阅读，如果您有任何问题，请告诉我。一旦你明白了，它就有意义了。如果你暂时不用它，别担心，你会 re-learn 重新开始 :)

c 在某些情况下导致程序挂起的管道

c Pipes causing program to hang in some cases

c

unix

pipeline

pipe