为什么将输出写入正在缓冲的管道

Question

我正在编写一个程序，其中父进程需要能够与另一个子进程进行通信，因此我编写了一个将子进程的标准输出和输入重定向到管道的函数。

int create_child_piped_io(int* pipe_in, int* pipe_out, const char* program, char* argv[], char* envp[])
{
    int stdin_pipe[2];
    int stdout_pipe[2];
    int child;


    if(pipe(stdin_pipe) < 0)
    {
        return -1;
    }

    if(pipe(stdout_pipe) < 0)
    {
        close(stdin_pipe[0]);
        close(stdin_pipe[1]);
    }
    
    child = fork();
    

    if(child == 0)
    {
        close(stdin_pipe[1]);
        close(stdout_pipe[0]);

        if(dup2(stdin_pipe[0], STDIN_FILENO) < 0)
        {
            close(stdin_pipe[0]);
            close(stdout_pipe[1]);

            exit(errno);
        }

        if(dup2(stdout_pipe[1], STDOUT_FILENO) < 0)
        {
            close(stdin_pipe[0]);
            close(stdout_pipe[1]);

            exit(errno);
        }

        close(stdin_pipe[0]);
        close(stdout_pipe[1]);

        execve(program, argv, envp);

        exit(1);
    }
    else if(child > 0)
    {
        close(stdin_pipe[0]);
        close(stdout_pipe[1]);

        *pipe_in = stdin_pipe[1];
        *pipe_out = stdout_pipe[0];

        return child;
    }
    else
    {
        close(stdin_pipe[0]);
        close(stdin_pipe[1]);
        close(stdout_pipe[0]);
        close(stdout_pipe[1]);


        exit(errno);
    }

    return child;

}


int main()
{
    int input, output;
    char* argv[] = {"program"};
    char* envp[] = {NULL};
    int cpid = create_child_piped_io(&input, &output, "/home/jaden/dev/c++/pipes/program", argv, envp);


    
    char c;


    while(read(output, &c, 1) == 1)
    {
        printf("%c", c);
    }
    printf("done\n");
    int status;
    waitpid(cpid, &status, 0);
    
    close(input);
    close(output);

}

这工作正常，但我注意到当从子进程写入标准输出时，它不会立即发送到管道。这是子进程将运行.

的程序

int main()
{
    // i < 1025 gets sent to pipe after sleep(10)
    // i > 1025 send first 1024 bytes to pipe immediately
    for(int i = 0; i < 1024; i++)
    {
        write(1, "a", 1);
    }
    
    sleep(10);
    return 0;
}

输出只会在子进程结束后发送到管道。我尝试发送不同数量的数据。结果每次我向 stdout 写入超过 1024 时，它都会被发送到管道。这让我相信它正在被缓冲。我不明白为什么会这样，因为管道也是内存中的缓冲区，所以它只是缓冲缓冲区。如果这是标准行为，有什么办法可以将其关闭，因为我想在写入数据后立即获取数据。

我正在使用 linux mint 20.3。

Answer 1

你的问题在这里：

    while(read(output, &c, 1) == 1)
    {
        printf("%c", c);
    }

当您使用系统调用读取时，您正在使用连接到终端的 printf() 通过 glibc stdio 进行写入。输出为 Line-Buffered。如果您将代码更改为也使用系统调用编写，例如

    while(read(output, &c, 1) == 1)
    {
        write (1, &c, 1);
    }

神秘的缓冲消失了。

作为@ShadowRanger points out, if you need the formatting provided by the stdio.h functions, then you can use setvbuf() to change the normal line-buffering of stdout when connected to a terminal to no buffering with. e.g. setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0); This will enable output through printf(), etc.. to be used in an unbuffered manner. See man 3 setbuf

为什么将输出写入正在缓冲的管道

Why is output being written to a pipe being buffered

c

linux

pipe