cat 会破坏程序，手动输入标准输入不会

Question

我有这个小程序：

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

int main() {
    int orig = 1;
    for (int i = 0; (i != 3) && orig; ++i) {
        orig = orig && fork();
    }
    if (orig) {
        for (int i = 0; i != 3; ++i) {
            wait(NULL);
        }
    } else {
        int num;
        scanf("%8d", &num);
        printf("%d\n", num*num);
    }
}

这应该简单地平方从stdin 读取的三个数字。如果我自己输入数字，它会起作用：

akiiino$ ./out.out
12345678
12345678
12345678
260846532
260846532
260846532

但如果我将 cat 用于相同目的，它不会按预期工作：

akiiino$ cat in.txt
12345678
12345678
12345678

akiiino$ cat in.txt | ./out.out
260846532
0
0

这种奇怪行为背后的原因是什么，是否可以修复？我一直认为cating 文件与将它们输入stdin 没有什么不同。

Answer 1

不同之处在于，当您手动输入 3 个数字 时，您是从终端读取，而低级读取在换行符处终止。让我们看看幕后发生了什么。

1. 手动输入：

   • 3 个孩子已经开始，正在等待输入
   • 你输入一个数字和一个新行
   • 底层的read 调用被换行符终止，因为您是从终端读取的
   • 第一个孩子（得到读取的那个）有其scanf 调用解码输入并进行处理

   好的，我们对另外两个孩子进行相同的迭代

2. 从文件或管道中读取

   • 3 个孩子已经开始，正在等待输入
   • 3 个数字和换行符立即可用
   • 第一个孩子的底层 read 读取并使用 stdio 缓冲区中的所有输入
   • 第一个孩子（得到读取的那个）有其scanf 调用解码（第一部分）输入并进行处理

   但现在其他 2 个孩子正在从位于文件末尾的文件/管道中读取。他们的 scanf 返回 0 但你无法控制它，他们让num 中的初始未确定值。

您可以通过在循环前添加sleep(10) 来控制这不是竞争条件的问题，启动程序在第一个孩子开始阅读之前手动输入 3 个数字。由于低级读取将换行终止（特殊 tty 情况），即使在第一次读取之前 3 行可用，您仍然会得到与第一种情况相同的输出。

Answer 2

@Some 程序员老兄已经说过，问题出在fork 命令上。 如果您尝试./out.out < in.txt，它应该可以正常工作。