子进程被全管道阻塞，无法在父进程中读取

Question

我大致创建了以下代码来调用子进程：

// pipe meanings
const int READ = 0;
const int WRITE = 1;

int fd[2];
// Create pipes
if (pipe(fd))
  {
    throw ...
  }
p_pid = fork();
if (p_pid == 0) // in the child
  {
    close(fd[READ]);
    if (dup2(fd[WRITE], fileno(stdout)) == -1)
      {
        throw ...
      }
    close(fd[WRITE]);

    // Call exec
    execv(argv[0], const_cast<char*const*>(&argv[0]));
    _exit(-1);
  }
else if (p_pid < 0) // fork has failed
  {
    throw
  }
else // in th parent
  {
      close(fd[WRITE]);
      p_stdout = new std::ifstream(fd[READ]));
  }

现在，如果子进程没有向标准输出写入太多内容，我可以等待它完成，然后从p_stdout 读取标准输出。如果它写入太多，则写入阻塞并且父级永远等待它。 为了解决这个问题，我尝试在父级中使用 WNOHANG 等待，如果尚未完成，请使用 readsome 从 p_stdout 读取所有可用输出，稍等片刻，然后重试。不幸的是，readsome 从来没有读过任何东西：

while (true)
  {
    if (waitid(P_PID, p_pid, &info, WEXITED | WNOHANG) != 0)
      throw ...;
    else if (info.si_pid != 0) // waiting has succeeded
      break;

    char tmp[1024];
    size_t sizeRead;
    sizeRead = p_stdout->readsome(tmp, 1024);
    if (sizeRead > 0)
      s_stdout.write(tmp, sizeRead);
    sleep(1);
  }

问题是：为什么这不起作用，我该如何解决？

编辑：如果只有孩子，简单地使用read 而不是readsome 可能会起作用，但是该进程有多个孩子并且需要在其中一个终止时立即做出反应。

Answer 1

正如 sarnold 所建议的，您需要更改通话顺序。先读，最后等。即使您的方法有效，您也可能会错过最后一次阅读。即在读取最后一组写入的字节之前退出循环。

问题可能是 ifstream 是非阻塞的。我从不喜欢 iostream，即使在我的 C++ 项目中，我也一直喜欢 C 的 stdio 函数（即 FILE*、fprintf 等）的简单性。解决这个问题的一种方法是读取描述符是否可读。您可以使用 select 来确定该管道上是否有数据等待。无论如何，如果您要从多个孩子那里阅读，您将需要选择，所以不妨现在学习它。

至于快速易读的功能，试试这样的（请注意我没有尝试编译这个）：

bool isreadable(int fd, int timeoutSecs)
{
    struct timeval tv = { timeoutSecs, 0 };
    fd_set readSet;
    FD_ZERO(&readSet);
    return select(fds, &readSet, NULL, NULL, &tv) == 1;
}

然后在您的父代码中，执行以下操作：

while (true) {
    if (isreadable(fd[READ], 1)) {
        // read fd[READ];
        if (bytes <= 0)
            break;
    }
}

wait(pid);

Answer 2

我建议重新编写代码，以便它不会调用waitpid(2)，直到之后 read(2) 调用管道返回0 以表示文件结束。一旦你从你的读取调用中得到文件结束返回，你就知道孩子已经死了，你终于可以waitpid(2) 了。

另一种选择是进一步将读取与收获分离，并在 SIGCHLD 信号处理程序中与读取操作异步执行等待调用。