dup(fileno(stdin))，然后产生 32 个线程 -> I/O 错误答案

【问题标题】：dup( fileno( stdin ) ) and then spawn of 32 threads -> I/O errorsdup(fileno(stdin))，然后产生 32 个线程 -> I/O 错误
【发布时间】：2017-02-12 14:07:21
【问题描述】：

我已经编写了 Zsh 模块。我有一个映射到 Zsh 命令的内置函数。这个函数复制了它的标准输入文件描述符：

/* Duplicate standard input */
oconf->stream = fdopen( dup( fileno( stdin ) ), "r" );

然后产生一个获得oconf结构的线程。在那个线程中，我这样做：

errno = 0;

/* Read e.g. 5 characters, putting them after previous portion */
int count = fread( buf + index, 1, read_size, oconf->stream );
/* Ensure that our whole data is a string - null terminated */
buf[ index + count ] = '\0';

if ( errno ) {
    fprintf( oconf->err, "Read error (descriptor: %d): %s\n", fileno( oconf->stream ), strerror( errno ) >
}

如果我在 zsh 中生成 32 个线程：

for (( i=1; i<=32; i ++ )); do
    ls -R /Users/myuser/Documents | mybuiltin -A myhash_$i $i
done

然后有2-3个线程出现上述fprintf()报的I/O错误，例如：

读取错误（描述符：7）：输入/输出错误

读取错误（描述符：5）：设备的 ioctl 不合适

读取错误（描述符：14）：设备的 ioctl 不合适

调试器表示，这些线程在多次 (5-20) fread() 重复后，会在内核的 __read_nocancel() 中被阻塞。所以文件描述符发生了一些非常糟糕的事情。

否则这有效。管道正确地传递来自ls -R 的数据，它被自定义内置函数读取。那么危险在哪里呢？为什么dup() 在主线程中执行会导致fread() 无法读取？我可能会怀疑我是否会在辅助线程中执行dup()。但我只把它保存在安全的地方——主线程，然后将准备好的FILE *流传递给辅助线程。还尝试了POSIX open()、read()和close()，结果是一样的。

【问题讨论】：

标签： c thread-safety fread file-descriptor dup

【解决方案1】：

您正在错误地测试errno。如果设置它的函数报告了错误，您应该只检查errno。标准 C 或 POSIX 库中的任何函数都不会将 errno 设置为零。并且函数可以将errno 设置为非零而不报告错误。

例如，在 Solaris 上，在写入操作之后，如果文件流不是终端（例如重定向到文件或管道），则过去是（并且可能仍然是）errno == ENOTTY。没有问题；输出设备不是终端，因此仅终端操作失败，将 errno 设置为 ENOTTY。

您目前拥有：

/* Read e.g. 5 characters, putting them after previous portion */
int count = fread( buf + index, 1, read_size, oconf->stream );
/* Ensure that our whole data is a string - null terminated */
buf[ index + count ] = '\0';

if ( errno ) {
    fprintf( oconf->err, "Read error (descriptor: %d): %s\n", fileno( oconf->stream ), strerror( errno ));
}

你需要使用类似的东西：

int count = fread(buf + index, 1, read_size, oconf->stream);
if (count == 0)
{
    /* EOF or error — this might be a time to use feof() or ferror() */
    fprintf(oconf->err, "Read error (descriptor: %d): %s\n", fileno(oconf->stream), strerror(errno));
    …flow control?…
}
else
    buf[index + count] = '\0';

您可能需要在 EOF 和错误路径中添加一些其他的控制流细节（返回或中断或设置标志）；从您引用的片段中不清楚什么可能是合适的。

【讨论】：