c - 将管道重复读入小缓冲区的问题

Question

我在尝试回答一个练习时遇到了一个问题，它要求第一个进程逐行写入管道，第二个进程从只有 20 字节的缓冲区中读取该管道。似乎有些信息在管道中“丢失”了，并且输入缺少初始消息的随机位。这是与问题相关的代码:

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

#define BUFF_SIZE 20
#define LINE_SIZE 150


int main(){

    pid_t idp1, idp2;
    int pipefd[2];
    if (pipe(pipefd) == -1) return 3; //Pipe error


    if ((idp1 = fork()) == 0){

        //SON 1
        close(pipefd[0]);
        FILE* input = fopen("input.txt", "r");
        char line[LINE_SIZE];

        //Get a line
        while(fgets(line, LINE_SIZE, input)){ 


            //Sends the line
            write(pipefd[1], line, LINE_SIZE);
            sleep(1);
        }
        fclose(input);
        close(pipefd[1]);

    }else if(idp1 != -1){

        if ((idp2 = fork()) == 0){

            //SON 2
            close(pipefd[1]);
            char inMsg[BUFF_SIZE] = "";
            int received;

            while(received = read(pipefd[0], inMsg, BUFF_SIZE)){
                inMsg[received] = '\0';
                printf("%.*s", received, inMsg);
            }

        }else if(idp2 != -1){

            //Father
            close(pipefd[0]);
            close(pipefd[1]);
            //SleepOrWhatever();

        }else return 2; //Fork 2 error

    }else return 1; //Fork 1 error

    return 0;

}

现在，通过添加延迟(每行输入到管道后的 sleep )，它解决了问题。这是为什么 ？无论如何要避免这种情况？这是在有 sleep 和没有 sleep 的 shell 中的结果:

[010][input.txt]
[049][[Fichier d'entrée du programme TD0 forkpipe.c].]
[001][]
[054][[003]Il contient des lignes [de longueurs variables].]
[041][avec des lignes blanches (longuer [000])]
[001][]
[009][d'autres]
[020][         commencant]
[036][                    par des blancs.]
[010][et enfin,]
[021][une dernière ligne.]


[010][input.txt]
hier d'entrée du programme TD0 forkpipe.c].]
[001][]
]Il contient des lignes [de longueurs variables].]
[041][avec des lignes blanches (longuer [000])]
[009][d'autres]
     commencant]
[036][                    par des blancs.]
nfin,]
[021][une dernière ligne.]

PS:我还尝试从管道读取更大的缓冲区大小，并且一切都正常输出。我也在 linux 发行版上运行，如果它对管道的行为有任何重要性的话。

Answer 1

考虑从文件读取输入时发生了什么，即:

//Get a line
while(fgets(line, LINE_SIZE, input)){ <<-- fgets reads a line _up_ to a LINE_SIZE bytes (and the result will be null terminated)


    //Sends the line
    write(pipefd[1], line, LINE_SIZE); <<-- Write LINE_SIZE bytes to the pipe
}

因此，给定文件中的几行，您可以阅读例如使用 fgets 60 字节，然后将 150 字节写入管道(这意味着 90 字节的垃圾也会进入管道)。

你最终得到这个:

输入:

first line
second line
third line

管道数据:

first line***second line*** third line ***

其中*** 表示写入管道的垃圾数据。一旦第二个进程开始读取，根据垃圾数据，它可能会打印它想要的任何内容。