c - Linux-C : reading from pipe returns first buffer written to it

Question

此程序模拟 Dijkstra 生产者/消费者问题的变体。首先创建管道，然后使用 fork() 创建子进程。然后， child 将向管道写入一段粗略地随机生成的“股票行情信息”。等待子/生产者进程写入此信息后，父/消费者进程将其读出。

第一个输出是正确的:

Produced: FPOO 57.83 +0.43
Consumed: FPOO 57.83 +0.43

然而，此后的任何输出将始终显示“已消耗:来自第一次阅读的信息”:

Produced: RJII 71.30 -2.71
Consumed: FPOO 57.83 +0.43

我不确定为什么会发生这种情况，因为我的 tickerInfo 正在改变。这就是为什么我怀疑我没有正确读取管道，或者我的 fork 进程可能结构不正确。

我已经用 g++ 编译了代码。它需要一个参数作为您希望程序运行的秒数。

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

// generate info for each stock entry
void generateTickerInfo(char * info) {
    int i;
    int randNum = 0;
    srand(time(NULL)); // generate seed for random

    // generate 4 characters for STOCK sym
    for(i = 0; i < 4; i++) {
        randNum = rand() % 26 + 65;
        info[i] = (char)(randNum);
    }
    info[4] = ' ';

    // generate price traded
    for(i = 5; i < 7; i++) {
        randNum = rand() % 8 + 1;
        info[i] = '0' + randNum;
    }
    info[7] = '.';
    for(i = 8; i < 10; i++) {
        randNum = rand() % 9;
        info[i] = '0' + randNum;
    }
    info[10] = ' ';

    // determine if + or - for change amount
    randNum = rand();
    if(randNum % 2 == 1) {
        info[11] = '+';
    }
    else {
        info[11] = '-';
    }

    // generate change amount
    randNum = rand() % 9;
    info[12] = '0' + randNum;
    info[13] = '.';
    for(i = 14; i < 16; i++) {
        randNum = rand() % 9;
        info[i] = '0' + randNum;
    }
}

// ** constant and global variables **
const int BUFFER_SIZE = 25;

// ** main code **
int main(int argc, char *argv[]) {
    pid_t cpid; // child process id
    int myPipe[2]; // [0] read, [1] write
    char * tickerInfo; // hold current tickerInfo
    tickerInfo = new char[BUFFER_SIZE]; // info passed through pipe
    char buf[BUFFER_SIZE];
    time_t currentTime, stopTime;

    // initialize time variables
    if(argc < 2) {
        printf("Invalid arg. Type as 'foo.out (# seconds)'");
        exit(0);
    }
    else {
        currentTime = time(NULL);
        stopTime = time(NULL) + (time_t)atoi(argv[1]);
    }

    int pipeReturn = pipe(myPipe);

    if(pipeReturn == -1) { // handle pipe creation error
        perror("pipe error...");
        exit(0);
    }   

// main loop; continue until desired time has elapsed
    while(currentTime < stopTime) {             
        cpid = fork();

        if(cpid < 0) { // handle process creation error
            perror("forking error...\n");
            exit(0);
        }
        else if(cpid == 0) { // child process
            close(myPipe[0]); // child does not need to read
            generateTickerInfo(tickerInfo);     
            write(myPipe[1], tickerInfo, BUFFER_SIZE); 
            printf("Produced: %s\n", tickerInfo);
            exit(0);
        }
        else if(cpid > 0) { // parent process
            wait(0);
            close(myPipe[1]); // parent does not need to write
            read(myPipe[0], buf, BUFFER_SIZE);
            printf("Consumed: %s\n", buf);
        }
        sleep(1);
        currentTime = time(NULL);
    }
    return 0;
}

Answer 1

在第一个子进程完成并关闭父进程中管道的写入端后，您返回到循环顶部并创建另一个子进程。这个 child 没有继承写 fd。写入的 fd 不见了。第二个 child 中的 write 失败，但您没有检查它的返回值是否有错误，所以您没有注意到。

然后父进程从管道中读取一个 EOF，因为没有剩余的写入器。由于您也没有检查 read 返回值(您养成的坏习惯!)您没有注意到这一点，只是打印仍然包含其先前内容的缓冲区。