Unix 管道 - 从子描述符中的 stdin 读取数据

我正在尝试在 c 中实现 unix 管道（即执行 ls | wc）。我找到了我的问题的相关解决方案（C Unix 管道示例 https://stackoverflow.com/questions/4841126/c-unix-pipes-example）但是，我不确定为什么已解决的代码片段的特定部分有效。

这是代码：

/* Run WC. */
int filedes[2];
pipe(filedes);

/* Run LS. */
pid_t pid = fork();
if (pid == 0) {
    /* Set stdout to the input side of the pipe, and run 'ls'. */
    dup2(filedes[1], 1);
    char *argv[] = {"ls", NULL};
    execv("/bin/ls", argv);
 } else {
    /* Close the input side of the pipe, to prevent it staying open. */
     close(filedes[1]);
 }

 /* Run WC. */
 pid = fork();
 if (pid == 0) {
      dup2(filedes[0], 0);
      char *argv[] = {"wc", NULL};
      execv("/usr/bin/wc", argv);
  }

在执行 wc 命令的子进程中，虽然它将 stdin 附加到文件描述符，但我们似乎没有显式读取第一个子进程中 ls 产生的输出。因此，对我来说， ls 似乎是独立运行的，而 wc 是独立运行的，因为我们在执行 wc 时没有明确使用 ls 的输出。那么这段代码是如何工作的（即它执行 ls | wc）？

显示的代码几乎可以工作（它减少了一些角落，但它可以工作），因为分叉的子进程确保执行的进程将写入的文件描述符（在这种情况下）ls）并从中读取（在情况下wc) 是管道的适当末端。您无需再做任何事情；标准输入是文件描述符0，所以wc不带（文件名）参数从标准输入读取。ls始终写入标准输出，文件描述符 1，除非正在写入错误消息。

代码片段中共有三个流程；父进程和两个子进程，每个子进程一个fork()。 父进程也应该关闭管道的两端；它只关闭一个。

一般来说，当你做了一个dup() or dup2()调用管道文件描述符时，您应该关闭管道的两端。你在这里可以逃脱惩罚，因为ls生成数据并终止；你不会在所有情况下都这样做。

评论：

/* Set stdout to the input side of the pipe, and run 'ls'. */

不准确；你正在设置stdout到管道的输出侧，而不是输入侧。

您应该在执行后出现错误退出execv()来电；如果他们失败了，他们就会返回，并且这个过程可能会造成严重破坏（例如，如果ls失败，你最终会得到两个副本wc跑步。

An SSCCE http://sscce.org/

注意在每个过程中小心关闭管道的两端。一旦启动了两个子进程，父进程就不再使用管道。我留下了关闭的代码filedes[1]很早就到位（但将其从明确的else块，因为以下代码也仅在以下情况下执行：else被处决）。我很可能保留了一对closes()在需要关闭文件的三个代码路径中的每一个中。

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

int main(void)
{
    int filedes[2];
    int corpse;
    int status;
    pipe(filedes);

    /* Run LS. */
    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0)
    {
        /* Set stdout to the output side of the pipe, and run 'ls'. */
        dup2(filedes[1], 1);
        close(filedes[1]);
        close(filedes[0]);
        char *argv[] = {"ls", NULL};
        execv("/bin/ls", argv);
        fprintf(stderr, "Failed to execute /bin/ls\n");
        exit(1);
    }
    /* Close the input side of the pipe, to prevent it staying open. */
    close(filedes[1]);

    /* Run WC. */
    pid = fork();
    if (pid == 0)
    {
        /* Set stdin to the input side of the pipe, and run 'wc'. */
        dup2(filedes[0], 0);
        close(filedes[0]);
        char *argv[] = {"wc", NULL};
        execv("/usr/bin/wc", argv);
        fprintf(stderr, "Failed to execute /usr/bin/wc\n");
        exit(1);
    }

    close(filedes[0]);

    while ((corpse = waitpid(-1, &status, 0)) > 0)
        printf("PID %d died 0x%.4X\n", corpse, status);
    return(0);

}

输出示例：

$ ./pipes-14312939
      32      32     389
PID 75954 died 0x0000
PID 75955 died 0x0000
$