C++：在子进程上使用 cin
C++: using cin on a child process
我正在编写一个早期分叉的 C++ 程序，我在子进程和父进程中使用 std::cout 和 std::cin 的地方。由于某种原因，在 Linux 上，cin 似乎没有在子进程中工作；它从不提示输入任何内容。有趣的是，同一个程序在 Mac 上工作得很好。有谁知道为什么会这样？谢谢。
您观察到的是因为 fork 和 exec 模型 1。如您所料，所有文件描述符都被复制，但是当两个进程从单个描述符读取时的优先顺序是未定义的 2。一旦 fork() returns.
，它们是 parent 和 child 就无关紧要了
因此，您的情况比仅仅依赖于实现更糟糕。您可能会在同一个系统上得到两个不同的结果。
您的场景称为竞争条件。在这种情况下，两个程序副本（parent 或 child）中的哪一个获取哪个字符取决于许多与时间相关的细节。甚至其他进程对您的系统要求的资源也可能影响观察到的行为。
读操作本质上不是原子的2.
如果您可以通过 parent 和 child 在任何 OS 上从同一流中读取相同的字符，那么 OS 没有正确地防止这种竞争情况，它是应该作为可能的错误报告的内核问题 3.
您可以使用信号量或其他同步方法解决此功能歧义。如果这种机制被正确地使用来保证原子读取，你可能会实现线程安全（或在这种情况下是进程安全），但你可能仍然没有你想要的。
经典的解决方案可能是决定要读取 std::cin 两个进程中的哪一个，并关闭另一个进程中的 std::cin。执行此操作的标准机制是测试来自 fork 调用的 return 整数。如果 (fork() == 0) 那么你在 child。 （示例在 fork() 文档中给出。）
如果您在两个进程中都需要该值，则可以在 fork 之前使用 pipe() 和 dup2() 并在每个进程中使用正确的 close() 来流式传输来自主进程的字符副本 reader 到第二个。这就是代理设计模式。如果不同的消息类型应该由不同的进程处理，您可能还想实现责任链设计模式。
值得注意的是，std::cout 和 std::cerr 包装的输出文件描述符没有竞争条件风险，您可以混合使用 parent 和 [=61= 的输出] 4.
.......
[1] POSIX 标准可追溯到早期的 UNIX，最早可追溯到 PDP11。
[2] The Open Group Base Specifications Issue 7 IEEE Std 1003.1-2008，2016 版预读和已读状态手册页，"The standard developers considered adding atomicity requirements to a pipe or FIFO, but recognized that due to the nature of pipes and FIFOs there could be no guarantee of atomicity of reads of {PIPE_BUF} or any other size that would be an aid to applications portability."
[3] 连续读取相同的消息字节可能违反标准。在从输入流中获取字节或字符时，应该有系统信号量或其他关键代码保护，以便在再次读取之前丢弃读取的字节或字符。
[4] 当消息可能超过低级别写入的 POSIX 保证时，从 parent 和 child 写入同一流<= 512 字节将自动进入输出流（根据 Linux "man 7 pipe"）。此外，为了保持多个作者的时间顺序，需要在每次写入后刷新更高级别的 C 函数或 C++ 方法。但是，如果已知消息在限制范围内并且只执行低级别的 write() 操作，则拥有多个写入器是完全安全的。
我正在编写一个早期分叉的 C++ 程序，我在子进程和父进程中使用 std::cout 和 std::cin 的地方。由于某种原因，在 Linux 上，cin 似乎没有在子进程中工作；它从不提示输入任何内容。有趣的是，同一个程序在 Mac 上工作得很好。有谁知道为什么会这样？谢谢。
您观察到的是因为 fork 和 exec 模型 1。如您所料，所有文件描述符都被复制，但是当两个进程从单个描述符读取时的优先顺序是未定义的 2。一旦 fork() returns.
，它们是 parent 和 child 就无关紧要了因此，您的情况比仅仅依赖于实现更糟糕。您可能会在同一个系统上得到两个不同的结果。
您的场景称为竞争条件。在这种情况下，两个程序副本（parent 或 child）中的哪一个获取哪个字符取决于许多与时间相关的细节。甚至其他进程对您的系统要求的资源也可能影响观察到的行为。
读操作本质上不是原子的2.
如果您可以通过 parent 和 child 在任何 OS 上从同一流中读取相同的字符，那么 OS 没有正确地防止这种竞争情况，它是应该作为可能的错误报告的内核问题 3.
您可以使用信号量或其他同步方法解决此功能歧义。如果这种机制被正确地使用来保证原子读取，你可能会实现线程安全（或在这种情况下是进程安全），但你可能仍然没有你想要的。
经典的解决方案可能是决定要读取 std::cin 两个进程中的哪一个，并关闭另一个进程中的 std::cin。执行此操作的标准机制是测试来自 fork 调用的 return 整数。如果 (fork() == 0) 那么你在 child。 （示例在 fork() 文档中给出。）
如果您在两个进程中都需要该值，则可以在 fork 之前使用 pipe() 和 dup2() 并在每个进程中使用正确的 close() 来流式传输来自主进程的字符副本 reader 到第二个。这就是代理设计模式。如果不同的消息类型应该由不同的进程处理，您可能还想实现责任链设计模式。
值得注意的是，std::cout 和 std::cerr 包装的输出文件描述符没有竞争条件风险，您可以混合使用 parent 和 [=61= 的输出] 4.
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[1] POSIX 标准可追溯到早期的 UNIX，最早可追溯到 PDP11。
[2] The Open Group Base Specifications Issue 7 IEEE Std 1003.1-2008，2016 版预读和已读状态手册页，"The standard developers considered adding atomicity requirements to a pipe or FIFO, but recognized that due to the nature of pipes and FIFOs there could be no guarantee of atomicity of reads of {PIPE_BUF} or any other size that would be an aid to applications portability."
[3] 连续读取相同的消息字节可能违反标准。在从输入流中获取字节或字符时，应该有系统信号量或其他关键代码保护，以便在再次读取之前丢弃读取的字节或字符。
[4] 当消息可能超过低级别写入的 POSIX 保证时，从 parent 和 child 写入同一流<= 512 字节将自动进入输出流（根据 Linux "man 7 pipe"）。此外，为了保持多个作者的时间顺序，需要在每次写入后刷新更高级别的 C 函数或 C++ 方法。但是，如果已知消息在限制范围内并且只执行低级别的 write() 操作，则拥有多个写入器是完全安全的。