C 使用 Fork 筛选 Eratosthenes

Question

我正在尝试在 C 中实现一个代码，它有一个文本文件作为输入，文本文件中的每一行都包含一个从 2 到 N 递增顺序的数字，我想使用埃拉托色尼筛法识别素数。我想为此使用 Fork()。

我找到了一种使用管道的方法，但我想知道是否有一种方法可以使用不带管道的 fork 来实现。

这是我的代码（我不是最好的，所以有点乱）

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>


//Delete multiples
void delete(int p, int r, int w){
    int i;
    while(read(r, &i, sizeof(i))){
        if(i % p != 0){
            write(w, &i, sizeof(i));
        }
    }
}

void primes(int r){
    int p;
    pid_t pid;
    
    if(read(r, &p, sizeof(p))){   
        int primePipe[2];
        pipe(primePipe);
        printf("%d\n", p); //Printing out the numbers
        
        pid = fork();
        if(pid < 0){ // Error with fork
            fprintf(stderr, "Fork Failed");
            exit(1);
        }else if(pid){   //Child
            close(primePipe[1]);
            primes(primePipe[0]);
        }else{   //Parent
            close(primePipe[0]);
            delete(p, r, primePipe[1]);
            close(primePipe[1]);
        }
    }
}
int main(int argc, char *argv[]) {
    int num;
    int pd[2];
    pid_t pid;
    pipe(pd); 
    char fileName[200];
    
    //Take a file as input
    printf("Enter the name of the file: \n");
    scanf("%s",fileName);
    FILE* file = fopen(fileName, "r");
         
    if (! file ){  
      printf("Error, the file cannot be read.\n"); 
      exit(-1); 
    } 
    
    pid = fork();
    if (pid < 0) { //Error with fork
      fprintf(stderr, "Fork Failed");
      exit(1);
      return 1;
    }else if(pid){ //Child
        close(pd[1]);
        primes(pd[0]);   
    }else{ //Parent 
        close(pd[0]);
        while (fscanf(file, "%d", & num) == 1 ){ //Going through the file
               write(pd[1], &num, sizeof(num)); 
        } 
        close(pd[1]);
    }

    exit(0);
}

Answer 1

有很多方法可以进行进程间通信，但我认为管道对于您的目的可能是最简单的，我认为这只是一个学习练习（为您找到的每个素数分叉一个新进程总是要多得多比读取和写入管道的开销更大）。

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附录。这不是埃拉托色尼的筛子。除了加法和比较之外，您不需要任何算术运算（使用 % 运算符的埃拉托色尼筛子的任何实现都是错误的）。

编辑

原来的筛子算法是这样工作的：

1. 取列表中的第一个数字，称为 n。有另一个最初设置为 n 的数字 c。将 n 记录为素数
2. 从列表中删除 c。
3. 将 n 添加到 c
4. 如果 c 小于列表中的最大数，则返回步骤 2
5. 如果您没有跑出列表末尾，请转到第 1 步。

您需要为您的程序稍微修改算法。需要这样的东西（未经测试甚至编译）。

void delete(int p, int r, int w)
{
    int i;
    int c = p + p;
    while(read(r, &i, sizeof(i)))
    {
        if(i < c)
        {
            write(w, &i, sizeof(i));
        }
        else 
        {
            c = c + p;
        }
    }
}