C 使用 select() 从两个命名管道 (FIFO) 读取

Question

我目前正在尝试用 C 编写一个程序，该程序将从两个命名管道读取数据，并在可用时将任何数据打印到标准输出。

例如：如果我打开两个终端，并在其中一个终端中打开

./execute pipe1 pipe2

（其中pipe1和pipe2是有效的命名管道），然后键入

echo "Data here." > pipe1

，然后输入管道的名称（此处为

pipe1

），则大小，数据应该打印到标准输出 - 这里看起来像

pipe1 [25]: Data here.

我知道我需要使用

O_RDONLY

和

O_NONBLOCK

标志打开管道。我看过很多使用

select()

的例子（这个论坛上有很多），但我仍然不明白传递给

select()

的不同参数在做什么。如果有人可以在这里提供指导，那将会非常有帮助。下面是我到目前为止的代码。

 int pipeRouter(char[] fifo1, char[] fifo2){
    fileDescriptor1 = open(fifo1, O_RDONLY, O_NONBLOCK);
    fileDescriptor2 = open(fifo2, O_RDONLY, O_NONBLOCK);

    if(fileDescriptor1 < 0){
        printf("%s does not exist", fifo1);
    }
    if(fileDescriptor2 < 0){
        printf("%s does not exist", fifo2);
    }
}

Answer 1

select

让您可以等待 I/O 事件，而不是在

read

上浪费 CPU 周期。

因此，在您的示例中，主循环可能如下所示：

for (;;)
{
  int res;
  char buf[256];

  res = read(fileDescriptor1, buf, sizeof(buf));
  if (res > 0)
  {
      printf("Read %d bytes from channel1\n", res);
  }
  res = read(fileDescriptor2, buf, sizeof(buf));
  if (res > 0)
  {
      printf("Read %d bytes from channel2\n", res);
  }
}

如果您添加代码并运行它，您会注意到：

• 该程序实际上执行了您想要的操作 - 它从两个管道读取。
• 一个核心的CPU利用率为100%，即即使没有数据可读取，程序也会浪费CPU。

为了解决问题，引入了

select

和

poll

API。对于

select

，我们需要知道描述符（我们确实知道），以及其中的最大值。

所以我们稍微修改一下代码：

 for (;;)
 {
    fd_set fds;
    int maxfd;

    FD_ZERO(&fds); // Clear FD set for select
    FD_SET(fileDescriptor1, &fds);
    FD_SET(fileDescriptor2, &fds);

    maxfd = fileDescriptor1 > fileDescriptor2 ? fileDescriptor1 : fileDescriptor2;

    select(maxfd + 1, &fds, NULL, NULL, NULL);
    // The minimum information for select: we are asking only about
    // read operations, ignoring write and error ones; and not
    // defining any time restrictions on wait.


   // do reads as in previous example here
 }

运行改进后的代码时，CPU 不会浪费太多，但您会注意到，即使特定管道没有数据，但另一个管道有数据，也会执行

read

操作。

要检查哪个管道实际上有数据，请在

FD_ISSET

调用后使用

select

：

if (FD_ISSET(fileDescriptor1, &fds))
{
   // We can read from fileDescriptor1
}
if (FD_ISSET(fileDescriptor2, &fds))
{
   // We can read from fileDescriptor2
}

因此，加入上述内容后，代码将如下所示：

for (;;)
{
  fd_set fds;
  int maxfd;
  int res;
  char buf[256];

  FD_ZERO(&fds); // Clear FD set for select
  FD_SET(fileDescriptor1, &fds);
  FD_SET(fileDescriptor2, &fds);

  maxfd = fileDescriptor1 > fileDescriptor2 ? fileDescriptor1 : fileDescriptor2;

  select(maxfd + 1, &fds, NULL, NULL, NULL);


  if (FD_ISSET(fileDescriptor1, &fds))
  {
     // We can read from fileDescriptor1
     res = read(fileDescriptor1, buf, sizeof(buf));
     if (res > 0)
     {
        printf("Read %d bytes from channel1\n", res);
     }
  }
  if (FD_ISSET(fileDescriptor2, &fds))
  {
     // We can read from fileDescriptor2
    res = read(fileDescriptor2, buf, sizeof(buf));
    if (res > 0)
    {
        printf("Read %d bytes from channel2\n", res);
    }
  }
}

所以，添加错误处理，就可以了。