兄弟管比父子更安全吗？

Question

在两个进程之间建立管道的情况下，如果这两个进程是兄弟关系而不是父子关系，会不会更容易出错？

当我调查下面的代码示例时，我提出了这个问题：

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

void runpipe();

int
main(int argc, char **argv)
{
    int pid, status;
    int fd[2];

    pipe(fd);

    switch (pid = fork())
    {

    case 0: /* child */
        runpipe(fd);
        exit(0);

    default: /* parent */
        while ((pid = wait(&status)) != -1) {
            fprintf(stderr, "process %d exits with %d\n", pid, WEXITSTATUS(status));
            exit(0);
        }

    case -1:
        perror("fork");
        exit(1);
    }
    exit(0);
}

char *cmd1[] = { "ls", "-al", "/", 0 };
char *cmd2[] = { "tr", "a-z", "A-Z", 0 };

void
runpipe(int pfd[])
{
    int pid;

    switch (pid = fork())
    {

    case 0: /* child */
        dup2(pfd[0], 0);
        close(pfd[1]);  /* the child does not need this end of the pipe */
        execvp(cmd2[0], cmd2);
        perror(cmd2[0]);

    default: /* parent */
        dup2(pfd[1], 1);
        close(pfd[0]);  /* the parent does not need this end of the pipe */
        execvp(cmd1[0], cmd1);
        perror(cmd1[0]);


    case -1:
        perror("fork");
        exit(1);
    }
}

在上面的例子中，父母（爷爷）派生出一个孩子（父母），然后孩子又派生出另一个孩子（孙子）。爷爷等爸爸，但爸爸不等孙子，因为他们都执行 execvp。如果孩子早于父亲（僵尸）或父亲早于孩子（孤儿）完成，会发生什么？另一方面，如果我们有两个兄弟连接到管道和一个父亲并等待他们（总共三个进程），即使他们两个兄弟都执行了 execvp，一个退出也不会伤害另一个。

Answer 1

在两个进程之间建立管道的情况下，如果这两个进程是兄弟关系而不是父子关系，会不会更容易出错？

就管道而言，一切都取决于每个执行的 I/O 操作。如果读取端的进程试图读取另一端的进程没有准备写入的数据，那么它将阻塞，直到写入器写入或退出。在后一种情况下，读取要么报错，要么返回短数据。

如果孩子早于爸爸（僵尸）或爸爸早于孩子（孤儿）完成会怎样？

如果父亲在 fork 一个孩子之后调用 exec() 函数，然后再通过 wait() 或 waitpid() 收集它，如示例代码中所示，则不太可能等待孩子。

不管怎样，孩子和爸爸在终止时都会变成僵尸。无论孩子是否首先成为孤儿，这对孩子来说都是如此。如果爸爸从不收集孩子（在你的例子中不会），那么一旦爸爸终止，孩子（无论是活的还是僵尸的）都会被进程 0（init）继承，可以依靠它来清理它所有的僵尸孩子.同样，如果爷爷从不收集爸爸，那么 init 最终会这样做。

在某些情况下，僵尸可能会聚集起来而未被收集。这是一种资源泄漏的形式，但最终会在僵尸被 init 继承时被清理掉。您设置的爷爷 -> 父 -> 子拓扑稍微加剧了这种情况，但我不会将其描述为“容易出错”。

Answer 2

如果孩子比爸爸（僵尸）早完成会发生什么......

这将是一个僵尸进程。一旦父母在孩子没有waiting 的情况下完成，孩子将重新成为init 的父母。然后init 将wait 在孩子身上，检索其退出代码并允许其最终退出。

...或者爸爸比孩子（孤儿）早完成？

孤立的进程被重新设置为init。该过程将与上述相同。