使用管道后的问题恢复标准输出

Question

使用在这里找到的建议：Restoring stdout after using dup我试图恢复标准输入和标准输出。但是，当使用printf检查stdout是否已恢复时，我无法读取输出。代码如下。将stdout恢复为1后，我尝试打印“完成”。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

void main(int argv, char *argc) {
    int stdin_copy = dup(STDIN_FILENO);
    int stdout_copy = dup(STDOUT_FILENO);
    int testpipe[2];
    pipe(testpipe); 
    int PID = fork();
    if (PID == 0) { 
        dup2(testpipe[0], 0);
        close(testpipe[1]);
        execl("./multby", "multby", "3", NULL);// Just multiplies argument 3 with the number in testpipe.
    } else {
        dup2(testpipe[1], 1);
        close(testpipe[0]);
        printf("5");
        fclose(stdout);
        close(testpipe[1]);
        char initialval[100];
        read(testpipe[0], initialval, 100);
        fprintf(stderr, "initial value: %s\n", initialval);
        wait(NULL);
        dup2(stdin_copy, 0);
        dup2(stdout_copy, 1);
        printf("done");//was not displayed when I run code.
    }
}

但是，我在运行代码时没有看到“完成”。 （应该在15点之后完成）。这是我的输出：初始值：执行成功a：3b：5多人成功15

还原标准输出时我做错了什么？

Answer 1

您正在调用fclose(stdout);，它将关闭stdout FILE对象以及STDOUT_FILELO – stdout文件描述符（它们是两个不同的东西，链接在一起）。因此，当您稍后调用dup2(stdout_copy, 1);时，将还原文件描述符，但是FILE对象保持关闭状态，因此您无法使用它来输出任何内容。无法重新打开FILE对象以引用文件描述符¹，因此最好的选择是删除fclose行。 dup2将关闭您要替换的文件描述符（因此您确实不需要单独关闭），并且应该能够看到输出

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¹ _{在某些系统上，可以将freopen与/ dev / fd一起使用，但是/ dev / fd是不可移植的}

Answer 2

一般说明

^{重申我之前在其他答案中所说的。}

您在子进程中没有关闭足够的文件描述符。

---

拇指法则：如果您dup2()管道的一端到标准输入或标准输出，同时关闭两个由返回的原始文件描述符dup2()尽快地。特别是，在使用任何pipe()功能系列。

如果您将描述符与pipe()要么exec*()用exec*()或dup()。

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如果父进程不会通过以下方式与其任何子进程通信，管道，必须确保尽早关闭管道的两端足够（例如在等待之前），以便其子代可以接收EOF指示在读取（或获取SIGPIPE信号或在写），而不是无限期地阻止。即使父级在不使用dup()的情况下使用管道，也应通常至少会关闭管道的一端，这种情况极少发生用于在单个管道的两端进行读写的程序。

请注意，fcntl()选项fcntl()，并且F_DUPFD的F_DUPFD_CLOEXEC和dup2()选项也可以进入讨论。

如果您使用O_CLOEXEC及其广泛的支持功能系列（总共21个功能），您将需要查看如何在生成的过程中关闭文件描述符（open()，等）。

请注意，使用open()比使用FD_CLOEXEC更安全由于多种原因。一种是，如果您要强制文件描述符大于通常，F_DUPFD_CLOEXEC是唯一可行的方法。另一个是如果fcntl()与posix_spawn()相同（例如，两个posix_spawn()），则posix_spawn_file_actions_addclose()正确处理它（在复制posix_spawn_file_actions_addclose()之前不会关闭dup2(a, b)）而单独的close(b); dup(a);和dup2()严重失败。这是不太可能的，但不是不可能的情况。

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代码分析

问题包含代码：

a

由于没有使用命令行参数，因此b行应为0。您还具有与常规约定相反的名称dup2()和b-第一个参数通常称为a（参数计数），第二个参数通常称为close()（参数向量）。此外，第二个参数的类型应为dup()（如果您想使所有普通读者感到困惑，则应为

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

void main(int argv, char *argc) {
    int stdin_copy = dup(STDIN_FILENO);
    int stdout_copy = dup(STDOUT_FILENO);
    int testpipe[2];
    pipe(testpipe); 
    int PID = fork();
    if (PID == 0) { 
        dup2(testpipe[0], 0);
        close(testpipe[1]);
        execl("./multby", "multby", "3", NULL);// Just multiplies argument 3 with the number in testpipe.
    } else {
        dup2(testpipe[1], 1);
        close(testpipe[0]);
        printf("5");
        fclose(stdout);
        close(testpipe[1]);
        char initialval[100];
        read(testpipe[0], initialval, 100);
        fprintf(stderr, "initial value: %s\n", initialval);
        wait(NULL);
        dup2(stdin_copy, 0);
        dup2(stdout_copy, 1);
        printf("done");//was not displayed when I run code.
    }
}

）。另请参见void main(int argv, char *argc) {

下一个值得讨论的代码块是：

int main(void)

这违反了经验法则。您还应该在argv之后放置错误处理代码。

argc

下一个要分析的代码块是：

argc

[理论上，您应该使用argv而不是char **argv，但是我对char **argc的使用持相当同情的态度（尤其是因为当我第一次学习C时，没有这样的符号常量）。您实际上确实关闭了管道的两端，但是我更希望看到在What should main() return in C and C++?调用之后两个管道都立即关闭，这符合经验法则。不带换行符的main()确实可以通过管道发送任何内容。它将

    if (PID == 0) { 
        dup2(testpipe[0], 0);
        close(testpipe[1]);
        execl("./multby", "multby", "3", NULL);// Just multiplies argument 3 with the number in testpipe.
    }

隐藏在I / O缓冲区中。

正如在他们的execl()中标识的

if (PID == 0)
{
    dup2(testpipe[0], STDIN_FILENO);
    close(testpipe[0]);
    close(testpipe[1]);
    execl("./multby", "multby", "3", (char *)NULL);
    fprintf(stderr, "failed to execute ./multby\n");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

一样，

dup2(testpipe[1], 1);
close(testpipe[0]);
printf("5");
fclose(stdout);
close(testpipe[1]);

调用带来了很多麻烦。您可能应该简单地将其替换为STDOUT_FILENO。

继续：

1

您没有检查1是否有效。没有它因EBADF而失败，因为在此之上您使用了dup2()。在printf()上打印的内容有一个未初始化的字符串-不好。实际上，如果要可靠地从孩子那里读取信息，则需要两个管道，一个用于父子之间的通信，另一个用于子对父母的通信。否则，不能保证父母不会读它写的东西。如果您等孩子死后才读书，那么孩子工作的机会就很大，但您不能总是依靠这样做。

两个5调用中的第一个是没有意义的；您没有更改标准输入的重定向（因此实际上Chris Dodd是不必要的）。第二个更改标准输出文件描述符的分配，但是您已经关闭了answer，因此没有简单的方法可以重新打开它以使fclose(stdout)正常工作。该消息应以换行符结尾-大多数fflush(stdout)格式的字符串应以换行符结尾，除非有意将其用于构建输出的零碎单行。但是，如果您注意返回值，您会发现它失败（

char initialval[100];
read(testpipe[0], initialval, 100);
fprintf(stderr, "initial value: %s\n", initialval);
wait(NULL);
dup2(stdin_copy, 0);
dup2(stdout_copy, 1);
printf("done");

），并且很有可能再次找到read()。

修复代码-脆弱的解决方案

为close(testpipe[0]);提供此代码：

stderr

和此代码（作为dup2()，编译为stdin_copy）：

stdout

这种组合几乎行不通-这不是一个弹性的解决方案。例如，我在printf()之后添加了换行符。孩子在printf()之后等待另一个字符来确定它已经完成了对数字的读取。它没有获得EOF，因为它已打开管道的写端以将响应发送给父级，即使它已挂起从管道读取，因此也永远不会对其进行写操作。但是因为它只尝试读取一个数字，所以可以。

输出为：

-1

修复代码-强大的解决方案

如果要处理任意数量的数字，则需要使用两个管道-这是完成任务的唯一可靠方法。当然，这也适用于传递给孩子的单个数字。

这里是修改后的errno == EBADF，会在阅读时循环播放：

multby.c

这是经过修改的

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char **argv)
{
    if (argc != 2)
    {
        fprintf(stderr, "Usage; %s number", argv[0]);
        return 1;
    }
    int multiplier = atoi(argv[1]);
    int number;
    if (scanf("%d", &number) == 1)
        printf("%d\n", number * multiplier);
    else
        fprintf(stderr, "%s: failed to read a number from standard input\n", argv[0]);
    return 0;
}

，它使用两个管道并将3个数字写入子级，并返回三个结果。请注意，该组织无需在第三个数字之后插入换行符（尽管如果包含换行符也不会造成任何危害）。另外，如果您不满意，则数字列表中的第二个空格也是不必要的； pipe23.c不是第二个数字的一​​部分，因此扫描在pipe23之后停止。

#include <errno.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

int main(void)
{
    int stdout_copy = dup(STDOUT_FILENO);
    int testpipe[2];
    pipe(testpipe);
    int PID = fork();
    if (PID == 0)
    {
        dup2(testpipe[0], 0);
        dup2(testpipe[1], 1);
        close(testpipe[1]);
        close(testpipe[0]);
        execl("./multby", "multby", "3", NULL);// Just multiplies argument 3 with the number in testpipe.
        fprintf(stderr, "failed to execute ./multby (%d: %s)\n", errno, strerror(errno));
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    else
    {
        dup2(testpipe[1], 1);
        close(testpipe[1]);
        printf("5\n");
        fflush(stdout);
        close(1);
        wait(NULL);
        char initialval[100];
        read(testpipe[0], initialval, 100);
        close(testpipe[0]);
        fprintf(stderr, "initial value: [%s]\n", initialval);
        dup2(stdout_copy, 1);
        printf("done\n");
    }
}

[请注意，那里有很多对5的调用-处理两个管道所涉及的4个描述符中的每个都有两个。这是正常的。不小心关闭文件描述符很容易导致系统挂起。

运行此5的输出是这个，这就是我想要的：

initial value: [15
]
done