[操作系统作业]os实验三：进程的管道通信

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include  <sys/stat.h>
#include  <fcntl.h>
#include  <error.h>
#include  <wait.h>
#define PSIZE 2

int main(){
    int fd[2];
    int flag = 1;
    //
    if((flag = pipe(fd)) == -1){
      printf("error in create pipe.");
      exit(1);
    }else if(flag == 0){
    //  printf("success in create pipe.");
    }

    pid_t pid_1,pid_2;
    char outpipe[50];
// ******************问题所在********************//
    if(((pid_1 = fork()) == -1)||((pid_2 = fork()) == -1)){
// ******************问题所在********************//
        printf("error in fork()!");
    }
    else if(pid_1 == 0){
        printf("\n ...................%d   %d...................\n",pid_1,pid_2);
        printf("i am a child 1, my pid is %d ,my fatherpid is %d.\n",getpid(),getppid());
        lockf(fd[1],1,0);// 对管道的写入端口jia锁。
        strcpy(outpipe,"Child process 1 is sending message!\n");
                printf("i am a child, i am writing %s \n",outpipe);
        write(fd[1],outpipe,sizeof(outpipe));
        sleep(5);
        lockf(fd[1],0,0);// 对管道的写入端口解锁。
        //getchar();//must write
        exit(0);
    }else if(pid_2 == 0){
                printf("\n ...................%d   %d...................\n",pid_1,pid_2);

        printf("i am a child 2, my pid is %d ,my fatherpid is %d..\n",getpid(),getppid());
        lockf(fd[1],1,0);// 对管道的写入端口jia锁。
        strcpy(outpipe,"Child process 2 is sending message!");
                printf("i am a child, i am writing %s \n",outpipe);
        write(fd[1],outpipe,sizeof(outpipe));
        sleep(5);
        lockf(fd[1],0,0);// 对管道的写入端口解锁。
          //getchar();//must write
        exit(0);
    }else if(pid_1 > 0&&pid_2>0){
        printf("i am father, my pid is %d, my sonpid is %d  and  %d.\n",getpid(),pid_1,pid_2);
        int i = 0;
        pid_t pid;
        while(i < PSIZE){
          if((pid = wait(0)) < 0){
            printf("error in waitepid.\n");
            exit(1);
          }else{
            read(fd[0],outpipe,sizeof(outpipe));
            printf("father process read from pipe : %s    son pid is %d.\n",outpipe,pid);
          }
          i++;
        }
        //getchar();//must write, if not ,the son process will be an orphen process.       相当于停了一下
        exit(0);
    }
}

错误在于父进程同时fork（）生成两个子进程。

子进程有可能在连续fork过程中生成自己的子进程，是否生成与子进程执行的顺序相关。

简要说明：

执行顺序（应该是运行结果更恰当）

父进程：（pid ：2000）

fork（）（子进程pid ：2001）||fork（）（子进程pid ：2002）

子进程2：（pid ：2002）

fork（）（子进程pid ：2001）||fork（）（子进程pid ：0）

子进程1：（pid ：2001）

fork（）（子进程pid ：    0   ）||fork（）（子进程pid ：2003）

子进程至少保证了与所属父进程在调用fork（）的位置处，fork（）返回值为 0.

但是子进程继续fork（），返回值就与各进程的执行顺序相关了。

具体，比如 子进程2：pid 2001，我认为是由于父进程刚第一次fork，子进程2就fork了，那返回值为什么不是0呢？

这个问题我也不知到，欢迎大家指正。应该跟编译器有关。

最后结论：

父进程可以fork多个子进程，但是得一个一个fork，必须使得每fork一次后都需要有控制语句将其父子进程执行的程序段完全隔离开。避免使用 fork（）||fork（）连续fork子进程。

 

修改后：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include  <sys/stat.h>
#include  <fcntl.h>
#include  <error.h>
#include  <wait.h>
#define PSIZE 2

int main(){
    int fd[2];
    int flag = 1;
    if((flag = pipe(fd)) == -1){    //创建管道
      printf("error in create pipe.");
      exit(1);
    }else if(flag == 0){
    //  printf("success in create pipe.");
    }
    pid_t pid_1,pid_2;
    char outpipe[50];
    if((pid_1 = fork()) == -1){    //创建子进程
        printf("error in fork()!");
    }else if(pid_1 == 0){   //子进程执行代码段
        printf("i am child 1, my pid is %d ,my fatherpid is %d.\n",getpid(),getppid());
        lockf(fd[1],1,0);// 对管道的写入端口jia锁。
        strcpy(outpipe,"Child process 1 is sending message!\n");
                        printf("i am writing : %s \n",outpipe);
        write(fd[1],outpipe,sizeof(outpipe));
        sleep(5);// 让自己睡眠，好让父进程读出pipe内的数据。
        lockf(fd[1],0,0);// 对管道的写入端口解锁。
        //getchar();//must write
        exit(0);
    }else if(pid_1 > 0){    //父进程执行代码段
         if((pid_2 = fork()) == -1){
                printf("error in fork()!");
            }else if(pid_2 == 0){
                printf("i am child 2, my pid is %d ,my fatherpid is %d..\n",getpid(),getppid());
                lockf(fd[1],1,0);// 对管道的写入端口jia锁。
                strcpy(outpipe,"Child process 2 is sending message!");
                        printf("i am writing : %s \n",outpipe);
                write(fd[1],outpipe,sizeof(outpipe));
                sleep(5);
                lockf(fd[1],0,0);// 对管道的写入端口解锁。
                  //getchar();//must write
                exit(0);
            }
        printf("i am father, my pid is %d, my son pid is %d  and  %d.\n",getpid(),pid_1,pid_2);
        int i = 0;
        pid_t pid;
        while(i < PSIZE){
          if((pid = wait(0)) < 0){//等待子进程结束后返回，返回值为子进程pid
            printf("error in waitepid.\n");
            exit(1);
          }else{
            read(fd[0],outpipe,sizeof(outpipe));
            printf("father process read from pipe : %s  from son pid: %d.\n",outpipe,pid);
          }
          i++;
        }
        //getchar();//must write, if not ,the son process will be an orphen process.       相当于停了一下
        exit(0);
    }
}

关键在于子进程2，是如何执行父子共享代码段的。

 

修正：

wait函数，父进程需等待子进程结束后返回，才可继续执行。

因此，code中 子进程1，2的程序段中的sleep函数的作用：保证子进程将数据全部写入管道。

而非等待以保证父进程从管道中读出数据。