对于不使用的管道读写段需要关闭的思考

为什么需要关闭不使用的读端和写端？不关闭行不行？

我们看下面一段代码

 #include<stdio.h>#include<sys/types.h>#include<sys/wait.h>#include<unistd.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>int main(void){pid_t pid;int fp[2];int ret=pipe(fp);int i;char *s[5];char *t[5];s[0]="ls";s[1]="-l";s[2]=NULL;t[0]="wc";t[1]=NULL;for(i=0;i<2;i++){   pid=fork();if(pid==-1){   perror("pid error:");exit(1);}if(pid == 0){break;}}if(i == 0){close(fp[0]);dup2(fp[1],STDOUT_FILENO);execvp(s[0],s);}else if(i == 1){close(fp[1]);dup2(fp[0],STDIN_FILENO);execvp(t[0],t);}int set;if(pid > 0){do{set = waitpid(-1,NULL,WNOHANG);}while(set == 0);}return 0;}

运行结果为

输出正常，但如果对整个main里的代码加上while循环的话结果就不一样了

 #include<stdio.h>#include<sys/types.h>#include<sys/wait.h>#include<unistd.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>int main(void){while(1){pid_t pid;int fp[2];int ret=pipe(fp);int i;char *s[5];char *t[5];s[0]="ls";s[1]="-l";s[2]=NULL;t[0]="wc";t[1]=NULL;for(i=0;i<2;i++){   pid=fork();if(pid==-1){   perror("pid error:");exit(1);}if(pid == 0){break;}}if(i == 0){close(fp[0]);dup2(fp[1],STDOUT_FILENO);execvp(s[0],s);}else if(i == 1){close(fp[1]);dup2(fp[0],STDIN_FILENO);execvp(t[0],t);}int set;if(pid > 0){do{set = waitpid(-1,NULL,WNOHANG);}while(set == 0);}}return 0;}

没有任何结果输出

通过 ps aux 查看进程会发现有很多的阻塞的wc进程

为何会出现这种情况？

这里就是涉及到标题了，为何要把不使用的读写端关闭，上面的程序没有把父进程对pipe读写端关闭，使得读写端的计数在最小的时候都>0。

当pipe写端引用计数>0时，读端读完管道里的数据后会阻塞等待写端写入。
当pipe写端引用计数为0时，读端读完数据直接返回0，进程结束。

所以当父进程没有关闭读写端的时候，wc进程读完管道里的内容后会阻塞等待父进程写端写入，而我们程序的父进程明显没有写的操作，所有wc就会一直阻塞等待了。
但是为何没有while循环就会有正常的结果输出？

当一个进程结束后，会释放掉它所占有的文件描述符和用户空间，只保留pcb，里面保存着导致它结束的信号，变成僵尸进程等待父进程收尸。所以没有while循环的话当父进程结束后，pipe写端的引用计数就变为0，wc进程就不会阻塞等待了，所以就会有正常结果输出。

所以，我们加入父进程对于pipe读端写端的close操作就好了

 #include<stdio.h>#include<sys/types.h>#include<sys/wait.h>#include<unistd.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>int main(void){while(1){pid_t pid;int fp[2];int ret=pipe(fp);int i;char *s[5];char *t[5];s[0]="ls";s[1]="-l";s[2]=NULL;t[0]="wc";t[1]=NULL;for(i=0;i<2;i++){   pid=fork();if(pid==-1){   perror("pid error:");exit(1);}if(pid == 0){break;}}if(i == 0){close(fp[0]);dup2(fp[1],STDOUT_FILENO);execvp(s[0],s);}else if(i == 1){close(fp[1]);dup2(fp[0],STDIN_FILENO);execvp(t[0],t);}int set;if(pid > 0){do{close(fp[0]);close(fp[1]);set = waitpid(-1,NULL,WNOHANG);}while(set == 0);}}return 0;}

可以看到输出正确

综上，在我们使用管道进行进程间通信时，一定要对不使用的读写端进行close操作，否则会因为读写端引用计数>0，出现一些BUG。