c++ - 为什么我的程序在打开 mkfifo 管道时会挂起？

Question

我使用 mkfifo 创建命名管道。然后我使用下面的程序打开它。但是，程序卡在“fopen”行。这里有什么问题吗？

int main(int argc, char** argv) {
char* line = "hello, world!";
FILE* fp = fopen("/tmp/myFIFO", "rw");
fprintf(fp, line);
fclose(fp);
return 0;
}

Answer 1

尝试将 "w" 作为模式传递给 fopen。 "rw" 不是 fopen 的有效模式参数，即使是，您也可能不希望在同一进程中同时读取和写入 FIFO (虽然有可能，见下文)。

<支持>顺便说一句，打开文件进行读取和写入的正确模式参数是 "r+" 或 "w+" (参见 this question for the differences 的答案)。

此程序将正确写入 FIFO:

#include <stdio.h>
int main(int argc, char** argv) {
    FILE* fp = fopen("/tmp/myFIFO", "w");
    fprintf(fp, "Hello, world!\n");
    fclose(fp);
    return 0;
}

请注意，上述程序中的fopen 将阻塞，直到打开FIFO 进行读取。当它阻塞时，在另一个终端中运行它:

$ cat /tmp/myFIFO
Hello, world!
$ 

之所以阻塞是因为fopen没有把O_NONBLOCK传给open:

$ strace -P /tmp/myFIFO ./a.out
open("/tmp/myFIFO", O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0666) = 3
...

关于如何打开 FIFO 的一些背景知识

只读，没有 O_NONBLOCK:open 阻塞，直到另一个进程打开 FIFO 进行写入。这是将 fopen 与模式参数 "r" 一起使用时的行为。

只写，没有 O_NONBLOCK:open 阻塞，直到另一个进程打开 FIFO 进行读取。这是将 fopen 与模式参数 "w" 一起使用时的行为。

只读，带有 O_NONBLOCK:open 立即返回。

只写，使用 O_NONBLOCK:open 返回错误，errno 设置为 ENXIO，除非另一个进程已打开 FIFO 以供读取。

<支持>来自 W. Richard Stevens 的“UNIX 环境中的高级编程”的信息。

打开一个 FIFO 用于读取和写入

在 Linux 中也可以在同一进程中打开 FIFO 进行读取和写入。 Linux FIFO man page状态:

Under Linux, opening a FIFO for read and write will succeed both in blocking and nonblocking mode. POSIX leaves this behavior undefined. This can be used to open a FIFO for writing while there are no readers available. A process that uses both ends of the connection in order to communicate with itself should be very careful to avoid deadlocks.

这是一个写入和读取同一个 FIFO 的程序:

#include <stdio.h>
int main(int argc, const char *argv[]) {
    char buf[100] = {0};
    FILE* fp = fopen("/tmp/myFIFO", "r+");
    fprintf(fp, "Hello, world!\n");
    fgets(buf, sizeof(buf), fp);
    printf("%s", buf);
    fclose(fp);
    return 0;
}

不阻塞，立即返回:

$ gcc fifo.c && ./a.out 
Hello, world!

请注意，这是不可移植的，可能无法在 Linux 以外的操作系统上运行。