Boost进程连续读取输出

Question

我正在尝试读取来自不同进程的输出/日志并将它们显示在 GUI 中。这些过程将运行很长时间并产生巨大的输出。我计划流式传输这些流程的输出并根据我的需要显示它们。同时允许我的 gui 应用程序接受用户输入并执行其他操作。

我在这里所做的是，从主线程为每个进程启动两个线程。一个用于启动进程，另一个用于读取进程的输出。

这是我迄今为止提出的解决方案。

// Process Class
class MyProcess {
namespace bp = boost::process;
boost::asio::io_service mService; // member variable of the class
bp::ipstream mStream // member variable of the class
std::thread mProcessThread, mReaderThread // member variables of the class.

public void launch();
};

void
MyProcess::launch()
{
mReaderThread = std::thread([&](){
std::string line;
while(getline(mStream, line)) {
std::cout << line << std::endl;
}
});

mProcessThread = std::thread([&]() {
auto c = boost::child ("/path/of/executable", bp::std_out > mStream, mService);

mService.run();
mStream.pipe().close();
}
}


// Main Gui class
class MyGui
{
MyProcess process;
void launchProcess();
}

MyGui::launchProcess()
{
process.launch();
doSomethingElse();
}

到目前为止，该程序正在按预期运行。但我不确定这是否是正确的解决方案。请让我知道是否有任何替代/更好/正确的解决方案

谢谢， 苏里亚

Answer 1

我看到的最引人注目的概念问题是

1. 进程是异步的，无需添加线程来运行它们。¹

2. 你过早地关闭了管道：

   mService.run();
   mStream.pipe().close();
   

   在它不会等待孩子退出的意义上，运行并不是“阻塞”。您可以使用wait 来实现这一点。除此之外，您可以删除 close() 调用。

   关闭意味着您将丢失全部或部分输出。如果子进程在输出第一个数据之前需要一段时间，您可能看不到任何输出。

3. 您正在从多个线程访问mStream 而没有同步。这会调用Undefined Behaviour，因为它会打开一个Data Race。

   在这种情况下，您可以通过删除前面提到的mStream.close() 调用来解决直接问题，但您必须注意仅在child 初始化之后启动阅读器线程。

   严格来说，std::cout 应该同样谨慎。

4. 您正在传递 io_service 引用，但它没有被使用。放弃它似乎是个好主意。

5. MyProcess 的析构函数需要分离或加入线程。为了防止 Zombies，它也需要分离或获取子 pid。

   结合mStream 的生命周期，分离阅读器线程并不是一个真正的选择，因为正在从线程中使用mStream。

让我们首先发布第一个修复程序，然后我会建议在您的示例范围内显示一些更有意义的简化。

第一次修复

我使用了一个简单的 bash 命令来模拟一个生成 1000 行 ping 的命令：

Live On Coliru

#include <boost/process.hpp>
#include <thread>
#include <iostream>
namespace bp = boost::process;

/////////////////////////
class MyProcess {
    bp::ipstream mStream;
    bp::child mChild;
    std::thread mReaderThread;

  public:
    ~MyProcess();
    void launch();
};

void MyProcess::launch() {
    mChild = bp::child("/bin/bash", std::vector<std::string> {"-c", "yes ping | head -n 1000" }, bp::std_out > mStream);

    mReaderThread = std::thread([&]() {
        std::string line;
        while (getline(mStream, line)) {
            std::cout << line << std::endl;
        }
    });
}

MyProcess::~MyProcess() {
    if (mReaderThread.joinable()) mReaderThread.join();
    if (mChild.running()) mChild.wait();
}

/////////////////////////
class MyGui {
    MyProcess _process;
  public:
    void launchProcess();
};

void MyGui::launchProcess() {
    _process.launch();
    // doSomethingElse();
}

int main() {
    MyGui gui;
    gui.launchProcess();
}

简化！

在当前模型中，线程不会承受它的重量。

如果您将io_service 与asynchronous IO 一起使用，您甚至可以从GUI 事件循环内部的polling 服务开始取消整个线程²。

如果你想要它，并且由于子进程自然地异步执行³，你可以简单地这样做：

Live On Coliru

#include <boost/process.hpp>
#include <thread>
#include <iostream>

std::thread launch(std::string const& command, std::vector<std::string> args = {}) {
    namespace bp = boost::process;

    return std::thread([=] {
        bp::ipstream stream;
        bp::child c(command, args, bp::std_out > stream);

        std::string line;
        while (getline(stream, line)) {
            // TODO likely post to some kind of queue for processing
            std::cout << line << std::endl;
        }

        c.wait(); // reap PID
    });
}

演示显示的输出与之前完全相同。

---

¹其实加线程就是在自找麻烦fork

² 或者可能是空闲滴答声或类似的想法。 Qt 有现成的集成 (How to integrate Boost.Asio main loop in GUI framework like Qt4 or GTK)

³ 在 Boost Process 支持的所有平台上