python中的管道和分叉

Question

我正在尝试在 python 中编写一个程序，该程序通过父函数将 2 个整数写入管道，然后通过子函数读取这些相同的整数。然后子函数应该打印出两者的乘积。

问题是，当我运行它时，它会像预期的那样等待 5 秒，然后返回值 441 而不是 2。

希望有人可以帮助弄清楚如何修复此代码:)

import os,time

def child(pipein):
    while True:
        num1 = int(os.read(pipein,32))
        num2 = int(os.read(pipein,32))
        r=(num1)*(num2)
        print(r)
        os._exit(0)

def parent():
    pipein,pipeout = os.pipe()
    x=5
    if os.fork()==0:
        child(pipein)
    else:
        while True:
            num1=str(2)
            num2=str(1)
            line=os.write(pipeout,num1.encode())
            line=os.write(pipeout,num2.encode())
            time.sleep(x)   

parent()

Answer 1

直接的问题是您的孩子有一个无限循环，在做任何事情之前，他会一遍又一遍地阅读num1（或者，更确切地说，阅读它两次，然后在永远不会出现的第三个输入上永远阻塞）。

通过将更多代码移入while 循环来解决此问题，如下所示：

def child(pipein):
    while True:
        num1 = int(os.read(pipein,32))
        num2 = int(os.read(pipein,32))
        r=(num1)*(num2)
        print(r)

你还不如删除os._exit(0)，因为无论如何你永远也达不到它。

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您的下一个问题是您的编码和解码步骤不匹配。只要你的 sys.getdefaultencoding() 是 ASCII 的严格超集（或者，实际上，只要它的数字与 ASCII 数字匹配），你就可以逃脱，但你真的不应该默默地依赖它。

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接下来，os.read(pipein,32) 可以为您提供单次写入的结果，也可以为您提供最多 32 次单独写入组合在一起的结果。 write（最多 PIPE_BUF）保证是原子的这一事实对您没有帮助 - 它只是意味着您不能以写入的前半部分而不是后半部分结束。

因此，您很可能会在 num1 中获得 21，然后 5 秒后在 num2 中获得另一个 21，因此您不是每 5 秒打印一次 2，而是每 10 秒打印一次441。但即使这样也不能保证。

管道，如 TCP 套接字，是byte streams, not message streams。这意味着您需要构建某种协议。

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这里有两个非常明显的选择。

首先，既然您已经在读取（最多）32 字节的固定记录大小，为什么不写入正好为 32 字节的固定记录大小呢？只需将您的 str 行更改为生成正好为 32 个字符的字符串的内容，该字符串将在任何已经有效的编码中编码为 32 个字节，并将解析为适当值的单个整数。像这样：

num1 = format(2, '32d')
num2 = format(1, '32d')

另外，每条记录可以是一对以空格分隔的数字，并且记录可以用换行符分隔。这很容易解析。特别是因为你没有使用非阻塞管道或任何东西，所以你可以在它们周围放置一个文件对象，让一切变得简单。

Answer 2

这就是我的想法；

from __future__ import print_function  #(1)
import os  #(2)
import sys
import time


def child(pipein):  # (3)
    num1 = int(os.read(pipein, 32))  # (6)
    num2 = int(os.read(pipein, 32))
    r = num1 * num2
    print("r = {}".format(r))
    print("Child says bye.") 
    sys.stdout.flush()  # (4)
    os._exit(0)  # (5)


def parent():
    pipein, pipeout = os.pipe()
    x = 1
    if os.fork() == 0:
        print("Launching child")
        child(pipein)
    else:  # (7)
        print("In parent")
        num1 = str(2)  # (8)
        num2 = str(1)
        os.write(pipeout, num1)
        os.write(pipeout, num2)
        print("Parent goes to sleep")
        time.sleep(x)
        print("Parent says bye.")


if __name__ == '__main__':
    parent()

1. 这是使print() 函数在 Python 2.x 中工作所必需的
2. 样式：每个导入都应该在单独的行中
3. 如果您在第一次迭代后要去exit()，则无需循环
4. 否则打印件可能不会显示。
5. 样式：在函数后使用两个空行。
6. 样式：在逗号后使用空格，除非它位于行尾。
7. 删除 while 循环，否则将进入无限循环。
8. 样式：在运算符周围使用空格。

通过这些修改，我得到以下输出；

In parent
Launching child
Parent goes to sleep
r = 2
Child says bye.
Parent says bye.

如果您想使用多个进程，通常最好使用multiprocessing 模块。它具有进程和进程池的对象，以及队列和管道等通信对象。队列是先进先出的，并且是同步的；所以如果你把两个项目放进去，你就可以读到两个项目。