fifo linux - write() 函数突然终止程序

Question

我正在用 C 实现一个管道，其中多个生产者程序（在我的例子中为 9 个）将数据写入一个消费者程序。

问题是一些生产者（有时是一两个）在调用 write() 函数时突然退出程序。

代码很简单，这里是生产者代码：

#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <poll.h>

#define MSG_SIZE_BYTES 4

void send(unsigned int * msg){

    int fd, msg_size;
    int r;
    char buffer [5];
    char myfifo[50] = "/tmp/myfifo";

    fd = open(myfifo, O_WRONLY);

    if(fd == -1){
        perror("error open SEND to fifo");
    }

    r = write(fd, msg, MSG_SIZE_BYTES);

    if(r == -1){
        perror("error writing to fifo");
     }

    close(fd);
    printf("Message send\n");
}

int main(int argc, char *argv[]){
    int cluster_id = atoi(argv[1]);
    unsigned int msg[1];
    msg[0] = cluster_id;

    while(1){
        printf("Press a key to continue...\n");
        getchar();
        send(msg);
    }
}

这是消费者代码

#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <poll.h>

#define MSG_SIZE_BYTES 4

int receive(unsigned int * received_msg){
    int fd, msg_size;
    int ret_code;
    char buffer [5];
    char myfifo[50] = "/tmp/myfifo";

    fd = open(myfifo, O_RDONLY);

    if(fd == -1) 
       perror("error open RECV to fifo");

    ret_code = read(fd, received_msg, MSG_SIZE_BYTES);

    close(fd);

    if (ret_code == -1){
        printf("\nERROR\n");    
        return 0;
    }

    return 1;
}

void main(){

    mkfifo("/tmp/myfifo", 0666);

    unsigned int msg[1];
    while(1){
       receive(msg);
       printf("receive msg from id %d\n", msg[0]);

    }
}

我使用以下命令编译生产者和消费者：gcc -o my_progam my_program.c

要重现该问题，您需要打开 9 个终端来运行每个生产者，并打开 1 个终端来运行消费者。 执行消费者：./consumer

同时在所有终端中执行生产者，将命令行传递的关联 ID 传递给每个执行。例如：./生产者 0、./生产者 1.

生产者发送消息几次（平均10次）后，任意一个生产者会突然停止执行，从而显示问题。

下图描述了执行过程：

下图描述了生产者 ID 3 上的错误

提前致谢

Answer 1

看起来消费者程序读取数据后关闭了管道的读取端：

fd = open(myfifo, O_RDONLY);

if(fd == -1){
     perror("error open RECV to fifo");
}
ret_code = read(fd, received_msg, MSG_SIZE_BYTES);

close(fd);

当前正在尝试

write()

数据（即在

write()

系统调用中被阻止）的所有其他编写器现在都会收到

SIGPIPE

，这会导致程序终止（如果未指定其他信号处理）。

当生产者写入时，您的消费者程序可能不会关闭文件描述符。只需读取下一条数据即可，无需关闭。

Answer 2

问题已解决：

问题是我在每条消息处打开和关闭 FIFO，在一些写入尝试中生成损坏的管道。删除 close() 并在代码请求处插入生产者和消费者的 open() 函数而不是在循环内解决了问题。

这是修复了错误的生产者代码：

#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <poll.h>

#define MSG_SIZE_BYTES 4

int my_fd;

void send(unsigned int * msg){

    int fd, msg_size;
    int r;
    char buffer [5];
    char myfifo[50] = "/tmp/myfifo"

    if(fd == -1){
        perror("error open SEND to fifo");
    }

    r = write(my_fd, msg, MSG_SIZE_BYTES);

    if(r == -1){
        perror("error writing to fifo");
     }

    //close(fd);
    printf("Message send\n");
}

int main(int argc, char *argv[]){
    int cluster_id = atoi(argv[1]);
    unsigned int msg[1];
    msg[0] = cluster_id;

    my_fd = open("/tmp/myfifo", O_WRONLY);

    while(1){
        printf("Press a key to continue...\n");
        getchar();
        send(msg);
    }
}

这是消费者代码：

#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <poll.h>

#define MSG_SIZE_BYTES 4

int my_fd;

int receive(unsigned int * received_msg){
    int fd, msg_size;
    int ret_code;
    char buffer [5];
    char myfifo[50] = "/tmp/myfifo";

    if(fd == -1) 
       perror("error open RECV to fifo");

    ret_code = read(my_fd, received_msg, MSG_SIZE_BYTES);

    //close(fd);

    if (ret_code == -1){
        printf("\nERROR\n");    
        return 0;
    }

    return 1;
}

void main(){

    mkfifo("/tmp/myfifo", 0666);
    my_fd = open("/tmp/myfifo", O_RDONLY);

    unsigned int msg[1];

    while(1){
       receive(msg);
       printf("receive msg from id %d\n", msg[0]);

    }
}

谢谢大家！！

Answer 3

请注意，网络也可能发生这种情况，并且并不总是能够修复客户端/消费者。

有时问题是，当调用 write 函数时，如果有 SIGPIPE，write 函数将突然退出 C 程序，完全没有任何警告。如果你用 GDB 调试它，就会很清楚，但否则就不会那么明显发生了什么。

要阻止这种情况发生，请添加代码

signal(SIGPIPE,SIG_IGN)

，如下所示：

#include <signal.h>
...
int main(){
  // this suppresses the program exit behaviour on a SIGPIPE signal
  signal(SIGPIPE, SIG_IGN); 
  ...
  int result=write(...);
  if(result<0){
    puts("Write failed, but rather than the program exiting, you are reading this");
  }
}

根据

man 2 signal

SIG_IGN 会告诉信号处理程序，它不会退出程序，而是会忽略错误。由程序员来读取和解析写入输出上的负结果，并适当地处理它。