使用 pipe() 和 fork() 从文件中读取并输出到控制台/新文件

Question

我正在尝试学习如何使用 pipe() 和 fork() 系统调用。我正在使用管道和叉子创建父进程和子进程，其中子进程将从文本文件中读取一个字符，然后通过管道将其发送到父进程，然后父进程会将字符输出到控制台，并获得所需的结果它会将整个文本打印到控制台。稍后我将对文件进行一些文本处理，子进程读取和处理，然后将更新的文本发送给父进程，但现在我只想确保我得到 pipe() 的基础知识是正确的。

示例文件：

This is a test file; it is 1 of many.
Others will follow. 

相关代码：

  pid = fork();

  ifstream fin;
  fin.open(inputFilename);
  fin.get(inputChar);

  if (pid == -1)
  {
    perror("Trouble");
    exit(2);
  }
  else if (pid == 0) //child process that reads text file and writes to parent
  {
    close(pipefds[0]);
    while(!fin.eof())
    {
      write(pipefds[1], &inputChar, sizeof(inputChar));
      fin.get(inputChar);
    }

    close(pipefds[1]);

    exit(0);
  }
  else
  {
    close(pipefds[1]);
    read(pipefds[0], readbuffer, sizeof(readbuffer));
    cout << readbuffer << endl;
    close(pipefds[0]);
    exit(0);

  }
      fin.close();

但是，当我编译和运行时，输出的长度总是不同的。有时它会打印整个文件，有时它只会打印几个字母或半行。比如。

This i

我已尝试浏览手册页并进行更多研究，但找不到任何答案。我的程序到底发生了什么，它有时会从文件中读取所有内容，但有时不会。非常感谢任何帮助！

Answer 1

您似乎正试图通过一次调用read(2) 来读取管道中的所有数据。但是，与任何 I/O 操作一样，这可能总是返回比您请求的更少的字节。您应该始终检查read(2) 和write(2) 系统调用（和其他）的返回值，以确保它们按预期运行。

在这种情况下，您应该循环，直到您从子进程收到一些独立的通知，表明他们已完成发送数据。在这种情况下，这可以通过read(2) 返回0 发出信号，这意味着孩子关闭了管道的末端。

Answer 2

您假设父级可以通过一个read() 调用读取子级写入管道的所有内容。如果孩子通过单个 write() 调用写入所有内容，那么对于管道来说这可能是一个安全的假设，只要整体数据大小不超过管道内部缓冲区的大小。在这种情况下，当孩子通过许多小写发送数据时，这根本不安全。

父级实际获得多少数据将部分取决于其一个read() 调用相对于子级写入的排序方式。由于这两个进程是独立的进程，并且除了管道本身之外没有使用任何 IPC，因此基本上无法预测父进程将成功读取多少数据。

在一般情况下，必须假设读取器需要执行多次read() 调用才能读取所有发送的数据。它必须不断调用read() 并适当地处理结果数据，直到read 的返回值表明发生了I/O 错误或已到达文件末尾。请注意，文件结尾并不意味着没有更多可用的字节现在，而是不再有可用的字节永远。这发生在所有进程都关闭了管道写入端的所有副本之后。