多进程如何使用相同的 ncurses 屏幕？

Question

我正在用 ncurses 编写一个 c++ 多进程程序。

每个进程都需要在屏幕上显示一些东西。

我的示例代码：

int main() {
  initscr();
  noecho();
  curs_set(0);

  int flag = fork();
  if (flag == -1)
    exit(1);
  else if (flag == 0) {
    WINDOW *win = newwin(4, 4, 0, 0);
    int n = 0;
    while (1) {
      mvwprintw(win, 0, 0, "%d", n % 9);
      wrefresh(win);
      n = (n + 1) % 9;
      sleep(1);
    }
  }
  else {
    WINDOW *win = newwin(4, 4, 8, 8);
    int n = 0;
    while (1) {
      mvwprintw(win, 0, 0, "%d", n % 9);
      wrefresh(win);
      n = (n + 1) % 9;
      sleep(1);
    }
  }
  endwin();

  return 0;
}

但它只能在屏幕上显示一个进程的信息。

我该如何解决？

Answer 1

我已经破解了一些丑陋的东西，它大致有效，但显示了问题所在。我怀疑与其他进程通信的单个窗口管理器进程会更好 - 或者一些可怕的互斥锁。

#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <curses.h>
int main() {
  initscr();
  noecho();
  curs_set(0);
    WINDOW *win0 = newwin(4, 4, 0, 0);
    WINDOW *win1 = newwin(4, 4, 8, 8);

  int flag = fork();
  if (flag == -1)
    exit(1);
  else if (flag == 0) {
    int n = 0;
    while (1) {
      mvwprintw(win0, 0, 0, "%d", n % 9);
      wrefresh(win0);
      wrefresh(win1);
      n = (n + 1) % 9;
      sleep(1);
    }
  }
  else {
    int n = 0;
    while (1) {
      mvwprintw(win1, 0, 0, "%d", n % 9);
      wrefresh(win1);
      wrefresh(win0);
      n = (n + 1) % 9;
      sleep(1);
    }
  }
  endwin();

  return 0;
}

Answer 2

该示例创建两个 4x4 窗口，第二个偏移为 8,8。所以他们没有共同的行。

由于你使用的是fork（而不是vfork），两个进程应该有独立的地址空间，一个进程应该没有办法刷新一个在其他进程中修改的窗口。在某些情况下，开发人员选择将vfork 和fork 等同起来。对于 Linux，vfork manual page comments：

标准说明
（来自 POSIX.1）vfork() 函数与 fork(2) 的效果相同， 如果进程由 vfork() 创建，则行为是 undefined 要么修改除 pid_t 类型变量之外的任何数据 存储 vfork() 的返回值，或从函数返回 调用了哪个 vfork()，或在成功调用 _exit(2) 或 exec(3) 系列函数之一之前调用了任何其他函数。

但接着说

标准对vfork()的要求弱 那些放在 fork(2) 上的，所以两者都是 同义词是兼容。特别是，程序员不能依赖 在父级保持阻塞直到子级终止或 调用 execve(2)，并且不能依赖于任何特定行为 尊重共享内存。

weaker 和 compliant 是一位开发人员认为让这两个功能相似并不重要...

fork manual page 断言有单独的地址空间：

子进程和父进程运行在单独的内存中 空格。在 fork() 时，两个内存空间相同 内容。内存写入、文件映射 (mmap(2)) 和取消映射 (munmap(2)) 由其中一个进程执行不会影响 其他。

但我们在vfork 的描述中留下了模棱两可的地方。作为 vfork 行为的一部分，您的程序可能无法更新属于父进程的窗口 - 并且在建议的答案中刷新 both 窗口仅确认 fork 函数是 vfork in伪装。

POSIX 目前没有vfork 的页面。它有one here（fork 的描述值得一读）。

不管怎样，使用vfork 并不会真正改善事情。如果您必须在相同的地址空间内工作，那就是线程的用途。如果您必须使用单独的进程，则让一个进程更新屏幕而其他进程与管道通信是人们实际所做的。

评论建议fork 已过时。 POSIX 在这方面有不同的说法。引用posix_spawn 的基本原理：

引入了 posix_spawn() 函数及其密切关系 posix_spawnp() 以克服以下对于 fork() 的感知困难：如果不进行交换或动态地址转换，则 fork() 函数很难或不可能实现。

• 对于实时环境，交换通常太慢。

• 动态地址转换并非在 POSIX 可能有用的任何地方都可用。

• 进程太有用了，当它必须在没有地址转换或其他 MMU 服务的情况下运行时，不能简单地选择退出 POSIX。

因此，POSIX 需要无需地址转换或其他 MMU 服务即可有效实现的进程创建和文件执行原语。

posix_spawn() 函数可作为库例程实现，但 posix_spawn() 和 posix_spawnp() 都设计为内核操作。此外，尽管它们可能是许多 fork()/exec 对的有效替代品，但它们的目标是为使用 fork() 有困难的系统提供有用的进程创建原语，不提供直接替代对于 fork()/ exec。

进一步阅读：

• what is the difference between fork() and vfork()?
• The difference between fork(), vfork(), exec() and clone()
• EWONTFIX - vfork considered dangerous