IPC使用管道

Question

我用叉子和烟斗模拟了呼叫者和接收者之间的对话。父进程是接收方，子进程是调用方。每条消息都以换行符结束。

这个程序似乎运行正常。我还需要照顾其他的情况吗？

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdbool.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

#define BUF_LEN 512
#define READ_END 0
#define WRITE_END 1

int main()
{
    int fd[2];
    if (pipe(fd) == -1) {
        fprintf(stderr, "Pipe failed");
        return 1; 
    }
    pid_t pid = fork();

    if (pid < 0) {
        fprintf(stderr, "Fork failed");
        return 1;
    } 

    // the parent process is the receiver
    if (pid > 0) {
        close(fd[WRITE_END]);
        char buffer[BUF_LEN + 1] = "";
        bool end_call = false;
        do {
            // strcpy(buffer, "");
            if (read(fd[READ_END], buffer, sizeof buffer) != 0) {
                // char *start = buffer;
                char msg[BUF_LEN + 1] = "";
                char *end = buffer;
                int i = strlen(msg);
                while (*end) {
                    msg[i++] = *(end++);
                    msg[i] = '\0';
                    if (msg[strlen(msg) - 1] == '\n') {
                        printf("Receiver: Received %s", msg);
                        if (!strcmp(msg, "Bye!\n")) {
                            end_call = true;
                        }
                        strcpy(msg, "");
                        i = strlen(msg);
                    }
                }
                // if (strcmp(buffer, "")) {
                //  printf("Received %s", buffer);
                // }
            }
        } while (!end_call);
        close(fd[READ_END]);
    } else {
        close(fd[READ_END]);
        // const char *msg = "Hello";
        char buffer[BUF_LEN + 1] = "";
        bool end_call = false;
        printf("Caller: Enter messages to be sent to the receiver."
                "(\"Bye!\" to end call)\n");
        do {
            // printf("Caller: ");
            fgets(buffer, sizeof buffer, stdin);
            if (!strcmp(buffer, "Bye!\n")) {
                end_call = true;
            }
            // printf("Sent %s\n", buffer);
            write(fd[WRITE_END], buffer, strlen(buffer) + 1);
        } while (!end_call);
        close(fd[WRITE_END]);
    }
    return 0;
}

Answer 1

这么多对strlen()

的调用

让我们在这个代码块中计算对strlen()的调用：

if (read(fd[READ\_END], buffer, sizeof buffer) != 0) { // char \*start = buffer; char msg[BUF\_LEN + 1] = ""; char \*end = buffer; int i = strlen(msg); while (\*end) { msg[i++] = \*(end++); msg[i] = '\0'; if (msg[strlen(msg) - 1] == '\n') { printf("Receiver: Received %s", msg); if (!strcmp(msg, "Bye!\n")) { end\_call = true; } strcpy(msg, ""); i = strlen(msg); } } // if (strcmp(buffer, "")) { // printf("Received %s", buffer); // } }

1. 第一个调用在开始时，其中msg仍然是空的。因此，这一行可以用i = 0代替。
2. 第二个调用是检查换行符的最后一个字符。但是您只是在msg[i-1]添加了这个字符，所以不需要调用strlen()。
3. 第三个调用发生在您将msg设置为""之后。所以你知道这里的长度是零。您也不需要调用strcpy()仅仅是为了清除msg。

修改后的代码为零调用strlen()和strcpy()，如下所示：

        if (read(fd[READ_END], buffer, sizeof buffer) != 0) {
            char msg[BUF_LEN + 1] = "";
            char *end = buffer;
            int i = 0;
            while (*end) {
                msg[i++] = *(end++);
                msg[i] = '\0';
                if (msg[i - 1] == '\n') {
                    printf("Receiver: Received %s", msg);
                    if (!strcmp(msg, "Bye!\n")) {
                        end_call = true;
                    }
                    msg[0] = '\0';
                    i = 0;
                }
            }
        }

电位缓冲区溢出

在实际程序中，由于您同时控制客户端和服务器，因此没有实际的缓冲区溢出。但是，如果只查看服务器部分，就会发现一个潜在的问题：

char buffer[BUF\_LEN + 1] = ""; if (read(fd[READ\_END], buffer, sizeof buffer) != 0) {

在这里，使用read调用sizeof buffer，这意味着它可以填充整个缓冲区，而不需要终止空字符。

然后，使用以下内容迭代缓冲区：

char \*end = buffer; while (\*end) {

这意味着，如果没有空终止字符，您将读取缓冲区的末尾。

看起来，您将缓冲区大小调整为BUF_LEN + 1是有原因的(为一个确定的空字符留出空间)，所以您应该只调用一个长度较短的read()：

    if (read(fd[READ_END], buffer, sizeof(buffer)-1) != 0) {

Answer 2

• 每当您想要放置//这样的注释时，父进程就是接收方将注释的功能委托给函数: if (pid > 0) {接收器(.)；}并删除注释。代码变成了自我记录。
• 接收器的逻辑有点奇怪。对于错误，read返回-1，一旦发生错误，它很可能会继续返回-1，使接收器陷入无限循环。我建议int rc；while ((rc =read(.)> 0) {do_receiver_logic(.)；} if (rc == 0) { handle_peer_close()；}handle_read_error()}您可能希望特别注意瞬态错误，但我宁愿尝试重新连接。
• 发送者逻辑依赖于消息生成器的良好行为。如果不是说"Bye"关闭了流，那么发送方注定要永远重复发送最后一个字符串。至少，测试fgets返回的不是NULL。