C语言中的管道和Forks

Question

我正在尝试用C语言编写一个使用管道和分支的程序。我对如何完成这个任务感到有点困惑。

我需要基于用户指定的输入创建n个进程(即，如果用户输入2，我将通过fork创建2个进程)。然后，通过fork创建的每个新进程都会做一些事情。

然而，现在管道进入了画面。我有从每个fork获取信息的管道。我的问题是-如何为每个fork创建多个管道？如果我有多个fork，我如何从parents的角度处理多个管道？

此外，假设我在父进程中有一个字符指针数组，当一个新进程通过fork产生时，该进程是否可以访问该数组？

谢谢!

Answer 1

使用管道()，不需要处理任何文件系统命名。

您可以在Linux的http://man7.org/linux/man-pages/man2/pipe.2.html上找到一个管道()示例，但是对于任何*nix，它应该是几乎相同的。

基本上，您可以使用管道()来创建一对连接的fd。然后，您可以使用fork()，并且fork之后的每个进程都会关闭管道的一端(未成功)。现在已经连接了两个进程，每个进程都有管道的一端(剩余的fd)。

如果您必须在以后处理大量数据，父“主”进程应该使用类似select()或poll()的东西，并等待任何子进程有数据可用(意味着子进程写了一些东西)。还有一个select() example。

还要记住，管道是单向的:如果需要在fork()之后将数据发送给子管道，则应该创建两个管道对。您还可以更换工具并使用socketpair()：相同的通用用法，但语义更接近网络使用，而且是双向的。

我没有看到关于数组的最后部分。另一种说法是，forked进程将拥有数组的副本。如果它被用来传递数据，告诉它要做什么工作，这是很好的，但是ff父数组必须在fork()之后给出更多的信息这个数组不再是父数组的了。

如果确实需要在fork()之后在父级和子级之间传递大量数据，也可以使用一些共享内存机制。下面是使用mmap()的示例：How to share memory between process fork()?

Answer 2

事实上，使用管道只是在进程之间交换数据的众多方法之一。我之所以说进程，是因为fork()是一个系统调用，它“拆分”当前进程的一个新进程。因此，对我来说，将这个新进程称为“fork”有点令人困惑。

如何创建管道取决于您的操作系统，但根据unixoid/POSIX，请参阅man 3 mkfifo了解如何创建命名管道。然后你可以打开、读和写类似的东西，本质上是一个字符设备。

请注意，使用FIFO与多个进程进行通信(就像您的问题陈述中那样)可能效率特别低-在FIFO上进行读/写调用，直到两端都打开了文件，因此，事情在启动时可能会变得有点复杂。

对于进程之间的这种通信，其他进程间通信(进程间通信)机制要合适得多-例如，System- like (请参阅man ipc)，或套接字，或zeroMQ之类的东西。

我想您可能正在阅读80年代的书籍/教程--在学习现代机器和OSes上的多处理时，这可能真的不是最好的开始。

此外，假设我在父进程中有一个字符指针数组，当一个新进程通过fork产生时，该进程是否可以访问该数组？

阅读fork()的文档。子进程是父进程(不包括PID)在fork时的精确副本。因此，是的，您的派生进程将拥有相同数据的副本。

注意你是如何滥用"access“的。您的子进程不能访问父进程的任何数据-这就是进程分割的全部要点；进程不能读写其他进程的内存。

如果您误以为forked进程可以访问父进程的数据，那么您必须重新访问您学习多处理的基础材料。