c - beej导流管实例讲解

Question

以下代码是beej的指南中给出的管道实现:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(void)
{
 int pfds[2];
 pipe(pfds);
 if (!fork()) {
 close(1); /* close normal stdout */
 dup(pfds[1]); /* make stdout same as pfds[1] */
 close(pfds[0]); /* we don't need this */
 execlp("ls", "ls", NULL);
 } else {
 close(0); /* close normal stdin */
 dup(pfds[0]); /* make stdin same as pfds[0] */
 close(pfds[1]); /* we don't need this */
 execlp("wc", "wc", "-l", NULL);
 }
 return 0;
}

我想问:

1. 是否有可能 close(0) 在 dup(pfds[1]) 之前执行？如果是，那么在那种情况下程序将不会按预期运行。

2. 下面这几行代码有什么用:

   close(pfds[0]); /* we don't need this */
   close(pfds[1]); /* we don't need this */
   

如果没有这些行会发生什么变化？

Answer 1

Is it possible that close(0) is executed before dup(pfds[1])? If yes, then in that case the program will not behave as expected.

是的，可以在子调用dup(pfds[1]) 之前让父成功完成close(0)。但是，这不是问题。当您 fork 一个新进程时，新进程会获得父进程内存地址空间的完整副本，包括打开的文件描述符(标有 O_CLOEXEC 标志的除外 - 请参阅 fcntl(2))。因此，基本上每个进程都有自己的文件描述符私有(private)副本，并且是隔离的，可以自由地使用该副本做任何想做的事情。

因此，当父级调用close(0) 时，它只是关闭其文件描述符 0 的副本 (stdin)；它不会以任何方式影响子级，它仍然具有对 stdin 的引用并且可以在需要时使用它(即使在本例中它不会)。

What is the use of the following lines of code:

close(pfds[0]); /* we don't need this */
close(pfds[1]); /* we don't need this */

最佳实践要求您应该关闭不使用的文件描述符 - close(pfds[0]) 就是这种情况。未使用的打开文件描述符会占用空间和资源，如果您不打算使用它，为什么要保持打开状态？

close(pfds[1]) 虽然更微妙一些。仅当管道缓冲区中没有更多数据时，管道才报告文件结束并且没有事件的编写器，即没有打开管道进行写入的实时进程。如果您不关闭父级中的 pfds[1]，程序将永远挂起，因为 wc(1) 永远不会看到输入的结尾，因为有一个进程(wc(1) 本身)已打开管道进行写入，因此可以(但不会)写入更多数据。

Tl;DR:close(pfds[0]) 只是一种很好的做法，但不是强制性的； close(pfds[1]) 是确保程序正确性所必需的。