C管道初始化错误

Question

我正忙于一项任务，但我陷入困境。我收到错误，但我不明白我做错了什么。

所以我主要养了三个 child 。在第一个和第二个之间我有一个管道(pipe12)。在第二个和第三个之间我有一个管道(pipe23)。现在，当第一个子级 (reader) 准备好读取时，它会关闭 pipe12，但第二个子级的读取不会获得 EOF 。其次，当第二个 child 想要写入pipe23时， child 崩溃了。

我想我在管道初始化时做错了什么，但是什么呢？

这是父级

for(childnr=2; childnr>=0;childnr--)
{
    tasks[childnr].pid=fork();
    if(tasks[childnr].pid==-1)
    {
        printf("fork error\n");
        exit(1);
    }
    else if(tasks[childnr].pid==0)
    {
        switch(childnr)
        {
            case 0:
                close(pipe12[0]);
                close(pipe23[0]);
                close(pipe23[1]);
                reader();
                break;
            case 1:
                close(pipe12[1]);
                close(pipe23[0]);
                tokenizer();
                break;
            case 2:
                close(pipe12[0]);
                close(pipe12[1]);
                close(pipe23[1]);
                evaluator();
                break;
            default:
                printf("childnr error\n");                      //errorhandling
        }           
    }
    else
        close(tasks[childnr].errorpipe[1]);
}
close(pipe12[0]);
close(pipe12[1]);
close(pipe23[0]);
close(pipe23[1]);
... continue with the parent

这是第一个 child :

void reader(void)
{   
    atexit(*reader_exit);
    if((readfile = fopen(calculatorfile,"r"))==NULL)
    {
        printf("R send error to errorHandler");     //errpipe!
        exit(0);
    }
    char line[50];
    const char *valid_characters = "0123456789 +-/*\n";
    while(fgets ( line, sizeof line, readfile ) != NULL)
    {
        printf("R reading ...%s",line);
        char *c = line;
        while(*c)
        {
            if(!strchr(valid_characters,*c))
            {
                printf("R invalid character: %c in %s",*c,line);
                line[0]=0;
                break;
            }
            c++;
        }
        write(pipe12[1],line,sizeof line);
    }
    exit(0);
}

void reader_exit(void)
{
    printf("R reader exit\n");
    fclose(readfile);
    close(pipe12[1]);
    close(tasks[childnr].errorpipe[1]);
}

第二个 child :

void tokenizer(void)
{
    atexit(*tokenizer_exit);
    char buffer[50];
    while(read(pipe12[0],buffer,sizeof buffer)!=EOF)
    {
        printf("T %s",buffer);
        char *token = strtok(buffer," ");
        while(token!=NULL)
        {
            printf("T %s\n",token);
            write(pipe23[1],token,sizeof token);
            token = strtok(NULL, " ");
        }
        sleep(2);
    }
    exit(0);
}

Answer 1

您的主要问题是 read() 在 EOF 上返回 0，而不是 -1 或 EOF。

你的代码应该有这样的循环:

while (read(pipe12[0], buffer, sizeof buffer) > 0)

<小时/>

我建议避免使用atexit()注册的函数；他们强制你使用全局变量。让您的主要子函数自己进行清理。这将使实现评论中提出的建议变得更容易:

You could improve the generality of your reader by passing the file descriptor to it, and similarly with the tokenizer and the evaluator:

reader(pipe12[1])
tokenizer(pipe12[0], pipe23[1]);
evaluator(pipe23[0]);

For the reader, you should probably pass the file name too:

reader(calculatorfile, pipe12[1]);

<小时/>

这段代码几乎可以工作:

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdlib.h>     /* atexit() */
#include <string.h>

static int pipe12[2];
static int pipe23[2];

struct task
{
    pid_t pid;
};
static struct task tasks[5];

static void evaluator(int i_fd);
static void tokenizer(int i_fd, int o_fd);
static void reader(char const *file, int o_fd);

int main(void)
{
    pipe(pipe12);
    pipe(pipe23);
    for (int childnr=2; childnr>=0;childnr--)
    {
        tasks[childnr].pid=fork();
        if (tasks[childnr].pid==-1)
        {
            printf("fork error\n");
            exit(1);
        }
        else if (tasks[childnr].pid==0)
        {
            switch (childnr)
            {
                case 0:
                    close(pipe12[0]);
                    close(pipe23[0]);
                    close(pipe23[1]);
                    reader("data-file", pipe12[1]);
                    break;
                case 1:
                    close(pipe12[1]);
                    close(pipe23[0]);
                    tokenizer(pipe12[0], pipe23[1]);
                    break;
                case 2:
                    close(pipe12[0]);
                    close(pipe12[1]);
                    close(pipe23[1]);
                    evaluator(pipe23[0]);
                    break;
                default:
                    printf("childnr error\n");                      //errorhandling
                    break;
            }           
        }
    }
    close(pipe12[0]);
    close(pipe12[1]);
    close(pipe23[0]);
    close(pipe23[1]);

    printf("Parent waiting...\n");
    while (wait(0) != -1)
        ;
    printf("Brats are all dead!\n");
    return(0);
}

static void reader(char const *file, int o_fd)
{   
    FILE *fp;
    if ((fp = fopen(file, "r"))==NULL)
    {
        printf("R send error to errorHandler");     //errpipe!
        exit(0);
    }
    char line[50];
    const char *valid_characters = "0123456789 +-/*\n";
    while (fgets(line, sizeof(line), fp) != NULL)
    {
        printf("RI %s", line);
        char *c = line;
        while (*c)
        {
            if (!strchr(valid_characters, *c))
            {
                printf("R invalid character: %c in %s\n", *c, line);
                line[0] = '\0';
                break;
            }
            c++;
        }
        if (line[0] != '\0')
        {
            printf("RO %s", line);
            write(o_fd, line, strlen(line));
        }
    }
    close(o_fd);
    fclose(fp);
    printf("Reader exiting\n");
    exit(0);
}

static void tokenizer(int i_fd, int o_fd)
{
    char buffer[50];
    int nbytes;
    while ((nbytes = read(i_fd, buffer, sizeof(buffer))) > 0)
    {
        buffer[nbytes] = '\0';
        printf("TI %*s\n", nbytes, buffer);
        char *token = strtok(buffer, " \n");
        while (token!=NULL)
        {
            printf("TO %s\n", token);
            write(o_fd, token, strlen(token));
            token = strtok(NULL, " ");
        }
        sleep(2);
    }
    printf("Tokenizer exiting\n");
    exit(0);
}

static void evaluator(int i_fd)
{
    char buffer[50];
    int nbytes;
    while ((nbytes = read(i_fd, buffer, sizeof(buffer))) > 0)
    {
        printf("EI %*s\n", nbytes, buffer);
        buffer[nbytes] = '\0';
        char *token = strtok(buffer, " ");
        while (token!=NULL)
        {
            printf("EO %s\n", token);
            token = strtok(NULL, " ");
        }
        sleep(2);
    }
    close(i_fd);
    printf("Evaluator exiting\n");
    exit(0);
}

给定一个数据文件，其中包含:

123 456
123 + 234 * 547 / 987 - 1

程序的一次运行产生:

Parent waiting...
RI 123 456
RO 123 456
RI 123 + 234 * 547 / 987 - 1
RO 123 + 234 * 547 / 987 - 1
Reader exiting
TI 123 456

TO 123
TO 456

EI 123
EO 123
TI 123 + 234 * 547 / 987 - 1
EI 456

TO 123
TO +
TO 234
TO *

TO 547
TO /
EO 456

TO 987
TO -
TO 1

EI 123+234*547/987-1

EO 123+234*547/987-1

Tokenizer exiting
Evaluator exiting
Brats are all dead!

请注意，使用 read() 读取的数据必须显式以 null 终止；使用 fgets() 读取的数据则不然。另请注意基本调试是如何进行的；所有输入都会回显，下一个程序的所有输出也会回显。这使得很容易(或者至少更容易)发现哪里可能存在问题。在极端情况下，最好在每次 printf() 之后写入 stderr 或 fflush()。有许多细节不是最优的，例如仅使用单个字符串参数的 printf() 。这段代码中的任务结构是多余的。管道数组可以是修订后的代码中的局部变量。