为什么不使用wait函数时父进程仍然处于活动状态？

Question

我正在使用管道来显示文件内容。当我注释 wait 命令（在父进程的最后一部分）时，我期望在

ps

命令的输出中看到父进程（过了一会儿，因为读取已完成，我仍在浏览子进程生成的输出） process），但我在输出中看到父进程和子进程。

以下代码显示了argv1内容。构建程序后（例如

xpager

），应将其执行为

xpager filename

。

我的平台是

Ubuntu 22.04.4 LTS

。

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/wait.h>

#define BUFSIZE 8192
#define PPAGER  "/usr/bin/less"

int main(int argc, char *argv[]) {
    pid_t   pid;
    int eerrno, n;
    int in, pfd[2];
    char    buf[BUFSIZE];
    char    *pager, *argv0;


    if (argc != 2) {
        printf("usage: %s <pathname>\n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    if ( (in = open(argv[1], O_RDONLY)) < 0) {
        eerrno = errno;
        printf("Open error. %s(%d)\n", strerror(errno), errno);
        exit(eerrno);
    }

    if ( pipe(pfd) < 0) {
        eerrno = errno;
        printf("pipe error. %s(%d)\n", strerror(errno), errno);
        exit(eerrno);
    }


    pid = fork();
    switch (pid) {
        case -1:
            eerrno = errno;
            printf("fork error. %s(%d)\n", strerror(errno), errno);
            exit(eerrno);

        case 0:
            close(pfd[1]);
            close(in);
            if (STDIN_FILENO != pfd[0]) {
                if (dup2(pfd[0], STDIN_FILENO) < 0) {
                    eerrno = errno;
                    printf("dup2 error. %s(%d)\n", strerror(errno), errno);
                    exit(eerrno);
                }
                close(pfd[0]);
            }
            if ((pager=getenv("PPAGER")) == NULL)
                pager = PPAGER;
            if ((argv0=strrchr(pager, '/')) != NULL)
                argv0++;
            else
                argv0=pager; 
            execlp(pager, argv0, argv[1], (char *)0);
        default:
            close(pfd[0]);
            while((n=read(in, buf, BUFSIZE)) > 0) {
                if (write(pfd[1], buf, n) < 0) {
                    eerrno = errno;
                    printf("write errno. %s(%d)\n", strerror(errno), errno);
                    kill (pid, 9);
                    exit(eerrno);
                }
            }
            if (n < 0) {
                eerrno = errno;
                printf("read error. %s(%d)\n", strerror(errno), errno);
                kill(pid, 9);
                exit(eerrno);
            }
            close(pfd[1]);
        //  wait(NULL);
    }

    exit(0);
}

为了方便阅读，总结代码如下：

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/wait.h>

#define BUFSIZE 8192
#define PPAGER  "/usr/bin/less"

int main(int argc, char *argv[]) {
        pid_t   pid;
        int     n,in, pfd[2];
        char    buf[BUFSIZE];
        char    *pager, *argv0;

        in = open(argv[1], O_RDONLY);
        pipe(pfd);

        pid = fork();
        switch (pid) {
                case 0:
                        close(pfd[1]);
                        dup2(pfd[0], STDIN_FILENO);
                        pager = PPAGER;
                        argv0="less";
                        execlp(pager, argv0, argv[1], (char *)0);
                default:
                        close(pfd[0]);
                        while ((n=read(in, buf, BUFSIZE)) > 0)
                                write(pfd[1], buf, n);
                        close(pfd[1]);
                //      wait(NULL);
        }
        return(0);
   }

Answer 1

我认为问题在于您向

exec

调用传递了错误的参数。您正确设置了管道，将子管道的读取端重定向到

stdin

，但随后将

argv[1]

传递给子管道（这是

less

二进制文件）。

less

将要读取的文件作为其第一个参数，因此当您传递

argv[1]

时，进程只会直接从该文件读取，而不是从您设置的管道中读取。这会导致

less

表现得正常，并且父进程在尝试写入管道时被阻止，因为没有人从中读取。

尝试将

"/dev/stdin"

而不是

argv[1]

传递给

exec

，看看是否可以解决您的问题。

/dev/stdin

是Linux上的伪文件，指的是输入流。既然是这种情况，您还需要将

-f

传递给

less

以强制它显示此文件。

请注意，您很可能仍然会看到父进程正在运行，因为

less

仅根据需要从文件中读取，如其手册页中所述。

编辑：您还可以将管道的文件描述符直接传递给进程，而不是将管道重定向到

stdin

。所有打开的文件描述符都可以在

/dev/fd/

找到。在这里您将分别找到

0

、

1

和

2

的文件

stdin

、

stdout

和

stderr

。任何当前打开的文件描述符（例如文件、管道等）也可以在这里找到。

管道的文件描述符存储在您定义的整数变量中（

pfd

）。因此，您可以执行以下操作，而不是重定向到

stdin

：

char pipe_fd[32];
sprintf(pipe_fd, "/dev/fd/%d", pfd[0]);
execlp(pager, argv0, "-f", pipe_fd, (char *)0);

效果是一样的。

在这两种情况下，当

less

到达 EOF 时，父进程将终止，并且

less

也将被

init

进程（系统上所有进程的父进程）关闭。

Answer 2

在子进程中调用寻呼机时去掉文件名参数。当没有给定文件名时，它将从标准输入中读取，该输入已被重定向到管道：

所以改变

execlp(pager, argv0, argv[1], (char *)0);

到

execlp(pager, argv0, (char *)0);