通过 execvp 执行 sed 会导致其他管道被阻塞

Question

我正在尝试

fork/pipe/dup/execvp

 概念，但遇到了一个小问题：

我做了一个测试 main 来执行排序并通过绑定到 STDIN 的管道手动发送一些数字，它按预期工作：当我关闭 stdin 编写器时，我可以读取排序后的数字输出。

但是，如果我也用他自己的一对管道（未连接到排序中使用的管道）以相同的方式启动 sed（或侦听 STDIN 的其他程序），那么我会从排序管道中读取一个块，即如果我只评论 sed 执行部分就消失了。

这个想法是能够从“第一个”读取并让其他人等待命令发送。

所以问题是： a) 它们是否共享相同的 STDIN，因此当 sed 启动时，它会被视为可能的写入者，这就是读取块的原因？ 和 b) 那么我如何才能从同一个父进程

生成这 N 个进程，使它们的 STDIN 彼此不依赖？ 这是测试代码：

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <wait.h>

int sed_pipe_in[2], sed_pipe_out[2], sort_pipe_in[2], sort_pipe_out[2];

pid_t execute_sort() {
    pid_t sort = fork();

    if (sort == 0) {
        close(sort_pipe_in[1]);
        dup2(sort_pipe_in[0], STDIN_FILENO);
        close(sort_pipe_in[0]);

        close(sort_pipe_out[0]);
        dup2(sort_pipe_out[1], STDOUT_FILENO);
        close(sort_pipe_out[1]);

        char* args[] = { "sort", "-", NULL };
        execvp("/usr/bin/sort", args);
        std::cerr << "Execvp failed!" << std::endl;
        exit(-1);
    }
    else if (sort == -1) {
        std::cerr << "Fork failed!" << std::endl;
        exit(-1);
    }
    else {
        close(sort_pipe_in[0]);
        close(sort_pipe_out[1]);
    }
    return sort;
}

pid_t execute_sed() {
    pid_t sed = fork();

    if (sed == 0) {
        close(sed_pipe_in[1]);
        dup2(sed_pipe_in[0], STDIN_FILENO);
        close(sed_pipe_in[0]);

        close(sed_pipe_out[0]);
        dup2(sed_pipe_out[1], STDOUT_FILENO);
        close(sed_pipe_out[1]);

        char* args[] = { "sed", "-e", "s/3/9/", NULL };
        execvp("/bin/sed", args);
        std::cerr << "Execvp failed!" << std::endl;
        exit(-1);
    }
    else if (sed == -1) {
        std::cerr << "Fork failed!" << std::endl;
        exit(-1);
    }
    else {
        close(sed_pipe_in[0]);
        close(sed_pipe_out[1]);
    }
    return sed;
}

int main() {
    pipe(sed_pipe_in);
    pipe(sed_pipe_out);
    pipe(sort_pipe_in);
    pipe(sort_pipe_out);

    pid_t sort = execute_sort();
    // Why removing the following line makes the program to work
    // if sed is not yet connected to sort?
    pid_t sed = execute_sed();
    
    
    // Only parent will get here
    // Sending input to sort
    write(sort_pipe_in[1], "3\n2\n1\n", 7);
    close(sort_pipe_in[1]);

    char buffer[500];
    // If sed is started then this read is blocking
    ssize_t bytes = read(sort_pipe_out[0], buffer, 500);
    std::string output(buffer, bytes);

    std::cout << "Output is " << output << std::endl;

    // Sort will exit here as stdin is closed
    int status;
    waitpid(sort, &status, 0);
    return 0;
}

如果

execute_sed

被注释掉，那么输出是正确的：

1
2
3

但是如果 

execute_sed

没有被注释，那么该进程在读取时被阻止。

Answer 1

sort

和

sed

分叉，另一个分叉将保持另一个进程管道的文件描述符打开（因为分叉的子进程继承文件描述符）。由于

sorts

的

STDIN

仍然打开（并由

sed

进程持有），因此它继续等待输入。您可以只拥有每个不需要的文件描述符，使用

close()

创建管道（这将使它们在

pipe2(res_pipe, O_CLOEXEC)

上自动关闭），或者将

exec*

与

fcntl

/

F_GETFD

一起使用使用

F_SETFD

标记管道文件描述符以获得相同的结果。