为什么在我“编写”FIFO特殊文件或在程序中创建FIFO特殊文件后，shell提示符不会出现？

Question

我正在学习Linux中的命名管道并编写以下程序来试用它。

以下程序创建名为“test.fifo”的FIFO特殊文件，然后创建两个子进程以从该命名管道读取和写入。

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

int main() {
    pid_t pid[2];

    // Create FIFO special file
    mkfifo("test.fifo", 0644);

    pid[0] = fork();
    if (pid[0] < 0) {
        printf("Fail to fork child process #0\n");
        return 1;
    } else if (pid[0] == 0) {
        // Open FIFO special file in read mode
        int in = open("test.fifo", O_RDONLY);

        // Read data
        char buf[256];
        read(in, buf, 256);
        printf("Child process #0 received: %s\n", buf);

        // Close pipe
        close(in);
        return 0;
    }

    pid[1] = fork();
    if (pid[1] < 0) {
        printf("Fail to fork child process #1\n");
        return 1;
    } else if (pid[1] == 0) {
        // Open FIFO special file in write mode
        int out = open("test.fifo", O_WRONLY);

        // Write data
        char buf[256] = {0};
        strcpy(buf, "Hello world");
        write(out, buf, 256);

        // Close pipe
        close(out);
        return 0;
    }

    return 0;
}

有时这个程序运行正常。但有时在这个程序运行后，我的shell提示会消失。

MyUserName@MyHostName:~$ ./a.out
MyUserName@MyHostName:~$ Child process #0 received: Hello world
(This is an empty line, no shell prompt occurs)

我尝试在空行中键入并运行命令ls，该命令有效。所以程序似乎已经成功退出，而且只是shell提示不会发生。

如果我运行命令cat test.fifo，也会发生同样的事情。

MyUserName@MyHostName:~$ cat test.fifo
(This is an empty line, no shell prompt occurs)

发生了什么，为什么会发生这种情况？

Answer 1

由于父程序没有wait(2)让孩子们完成，当它做exit(2)（在主要的最后一个return 0;）时，shell显示提示。但是你不能控制（甚至不知道）子节点是否已完成打印输出，因此shell提示可能会被其中一个子节点的输出所覆盖。但是shell总是输出提示符，但是由于它不跟随新行（光标保持在同一行），所以可以使它被子项的输出覆盖。

尝试将以下内容放在最后一个return 0;之前：

wait(NULL);
wait(NULL); /* as you did two fork()s you can make up to two wait()s */

然后，程序终止将与孩子同步。

Answer 2

感谢所有的评论！

就像Charles Duffy所说的那样，shell提示已经被打印 - 它是./a.out调用之后的那个。我忘了在父进程中使用wait()。因此，如果父进程在子进程之前退出，则shell提示符将在“子进程＃0 ...”之前打印。

至于cat test.fifo，我在描述中犯了一个错误。如果我运行cat test.fifo，不仅没有出现shell提示符，而且如果我在空行上键入并运行它，ls命令也将无法工作。这是因为cat命令试图在读取模式下打开FIFO特殊文件，但没有进程尝试在写入模式下打开FIFO特殊文件。

从https://linux.die.net/man/7/fifo我们知道，“在数据传递之前，FIFO必须在两端打开（读取和写入）。通常，打开FIFO块直到另一端打开。”因此cat test.fifo命令实际上已被阻止且尚未退出，因此不会发生shell提示。