使用管道的 C 多线程聊天程序

Question

对于 class 作业，我需要开发一个程序，当在两个单独的 windows 中打开时 - 允许用户在一个 window 上键入并让输入的文本显示在另一个 window 上，而另一个 window 也可以输入并使他们的文本显示在第一个 window 上。

这首先是使用两个单独的程序实现的，一个从 stdin 读取输入，将其写入管道，在管道上调用 fflush，然后从管道获取数据并将其放入 stdout，然后在 stdout 上调用 fflush ，而另一个基本上完全相反。

我来这里是因为我正在努力使单一程序版本工作，我不确定我是否正确理解线程。

这是我的主要功能：

int main()
{
    pthread_t threadID[2];

    pthread_mutex_init(&globalLock, NULL);

    pthread_create(&threadID[0], NULL, InputToPipe, NULL);
    pthread_create(&threadID[1], NULL, PipeToOutput, NULL);

    pthread_join(threadID[0], NULL);
    pthread_join(threadID[1], NULL);

    pthread_mutex_destroy(&globalLock);

    return 0;
}

据我了解，这将初始化一个全局锁（我不确定是否需要），然后创建两个线程。第一个线程将调用 InputToPipe，第二个线程将调用 PipeToOutput。两者应该几乎同时进入各自的功能。一旦进入 InputToPipe（看起来像这样）

void *InputToPipe()
{
    pthread_mutex_lock(&globalLock);
    char buffer[100];
    FILE *output = fopen("my.pipe2", "w");
    if (output == NULL)
    {
        printf("Error opening pipe\n");
        return NULL;
    }

    while (fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin))
    {
        fputs(buffer, output);
        fflush(output);
    }
    pthread_mutex_unlock(&globalLock);

    return NULL;
}

设置了一个锁，目的是防止程序的第二个实例访问第一个函数。我认为这会导致程序的第二个实例仅运行 PipeToOutput 函数（如下所示），

void *PipeToOutput()
{
    char buffer[100];
    FILE *input = fopen("my.pipe", "r");
    if (input == NULL)
    {
        printf("Error opening pipe\n");
        return NULL;
    }

    while (fgets(buffer, sizeof(buffer), input))
    {
        fputs(buffer, stdout);
        fflush(stdout);
    }

    return NULL;
}

但我认为它会阻止第二个程序执行任何操作，因为第一个管道首先连接，并且在第一个程序解锁之前无法完成，这在程序终止之前不会发生。不用说，我很困惑并且很确定我的大部分逻辑都已关闭，但是我无法找到关于在两个不同的控制台 windows 中使用两个线程运行两个不同的函数的示例或解释（除非我以某种方式完全误解了赋值，它只是一个函数运行ning 两次，但我认为情况并非如此）。我将不胜感激一些帮助修复这个程序，以便我可以用它作为一个例子来理解线程在做什么，或者只是解释我将如何实现线程以及为什么。我知道这可能非常简单，但我在这个概念上遇到了麻烦。提前致谢。

Answer 1

如果想法是 my.pipe 用于从第一个程序向第二个程序传输消息，而 my.pipe2 用于向相反方向传输消息，那么看起来这两个程序应该是相同的除了交换 my.pipe 和 my.pipe2.

听起来他们希望每个程序有两个线程，一个负责读取第一个管道并写入stdout，另一个负责读取stdin和写入第二个管道。

在这种情况下，你现有的函数看起来是正确的，除了你根本不需要锁 - 它所做的只是立即停止来自运行的两个线程，而你的线程'根本不共享任何状态。您的程序的第二个副本将是相同的，除了交换 my.pipe 和 my.pipe2。

请注意，您的 InputToPipe 和 PipeToOutput 函数包含一个相同的循环，仅在使用的 FILE * 变量上有所不同，因此您可以将其分离到它自己的函数中：

void FileToFile(FILE *output, FILE *input)
{
    char buffer[100];

    while (fgets(buffer, sizeof(buffer), input))
    {
        fputs(buffer, output);
        fflush(output);
    }
}

void *InputToPipe()
{
    FILE *output = fopen("my.pipe2", "w");
    if (output == NULL)
    {
        printf("Error opening pipe\n");
        return NULL;
    }

    FileToFile(output, stdin);

    fclose(output);
    return NULL;
}

void *PipeToOutput()
{
    FILE *input = fopen("my.pipe", "r");
    if (input == NULL)
    {
        printf("Error opening pipe\n");
        return NULL;
    }

    FileToFile(stdout, input);

    fclose(input);
    return NULL;
}

事实上你可以走得更远：如果你在启动线程之前在 main() 进程中打开管道，你可以只传递一对 FILE *input 和 FILE *output线程函数的变量，这将允许您为每个线程使用相同的线程函数（具有不同的参数）。

使用管道的 C 多线程聊天程序

Multithreaded Chat Program in C using Pipes

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