使用Fork（）和Pipe（）將文件拆分爲多個子進程

Question

這是前兩個問題（醜陋的代碼;由我刪除）的更簡潔的最終版本。

我使用pipe()和fork()來總結子進程中的文件的內容。爲此，我根據孩子的數量均勻分割文件：

文件中的1000行=> 2個子進程=>第一個子項總和線1-500;第二個孩子總計第501-1000行=>將總計發回給父母以將他們的每個總數相加。因此，找到了整個文件的總數。

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這裏是我的代碼：

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <unistd.h> 

int main(int argc, char *argv[]) 
{ 
int numchild; 
int fd[2*numchild][2]; //parent+child pipe 
int i, j, len, fpos=0, val, count=0, total=0; 
pid_t pid; 
int nums = 1000; 
FILE * file; 

printf("How many children to use: "); 
scanf("%d", &numchild); 
printf("\nWill use %d child process(es).\n", numchild); 

// create all pipes 
for (i=0; i<numchild; i++) 
{ 
    pipe(fd[i]); 
} 

for (i=0; i<numchild; i++) 
{ 
    if((pid = fork()) == 0) // child process 
    { 
     pid = getpid(); 

     // read from parent 
     len = read(fd[i][0], &fpos, sizeof(fpos)); 
     if (len > 0) 
     { 
      file = fopen("file1.dat", "r"); 
      fseek (file, fpos, SEEK_SET); 
      count = 0; 
      total = 0; 

      printf("Child(%d): Recieved position: %d\n", pid, fpos); 

      // read from file starting at fpos 
      // add values read to a total value 
      while (count < (nums/numchild)) 
      { 
       fscanf(file, "%i", &val); 
       total += val; 
       count++; 
      } 
      //write to parent 
      write(fd[i+numchild][1], &total, sizeof(total)); 
      printf("Child(%d): Sent %d to parent.\n", pid, total); 
     } 
     else 
     { 
      printf("Child(%d): Error with len\n", pid); 
     } 

     _exit; 
    } 

    // parent process 
    pid = getpid(); 

    fpos = ((i*nums*5)/numchild); // 5 is the offset of the file values 

    // write to child process 
    printf("Parent(%d): Sending file position to child\n", pid); 
    write(fd[i][1], &fpos, sizeof(fpos)); 

    // wait for child responce 
    len = read(fd[i+numchild][0], &total, sizeof(total)); 
    if (len > 0) 
    { 
     printf("Parent(%d): Recieved %d from child.\n", pid, total); 
     total += total; 
     printf("Parent(%d): Total: %d\n", pid, total); 
    } 
    else 
    { 
     printf("Parent(%d): Error with len\n", pid); 
    } 
} 
} 

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輸出：

Will use 1 child process(es). 
Parent(5497): Sending file position to child 
Child(5498): Recieved position: 0 
▒▒Child(5498): Sent 454019 to parent. //**yes this weird mark shows up** 
Parent(5498): Sending file position to child 
//hangs 

。

Will use 2 child process(es). 
Parent(5898): Sending file position to child 
Child(5899): Recieved position: 0 
▒|Child(5899): Sent 228601 to parent. 
Parent(5899): Sending file position to child 
//hangs 

。

Will use 4 child process(es). 
Parent(5904): Sending file position to child 
Child(5905): Recieved position: 0 
▒Child(5905): Sent 118304 to parent. 
Parent(5905): Sending file position to child 
//hangs 

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的代碼工作正常，一個孩子在那裏我可以看到的總和上來，但它掛起和家長從不承認來自孩子的輸入。因此，如果我使用2個孩子，我只能看到1-500行的總和。如果我使用4個孩子，我只能看到1-250行的總和。

在第一個孩子將結果發送回父母之後，我在做什麼來掛斷我的程序？

我的代碼是否允許孩子們同時工作？

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感謝您的幫助。

-Tom

Answer 1

你不初始化所有的管道。爲了簡單起見，我們假設你有四個孩子。

然後在這裏，你一共有8管，16個文件描述符分配房間：

int fd[2*numchild][2]; //parent+child pipe 

到目前爲止好;父母需要專門的管道來寫信給孩子，反之亦然，孩子可以寫信給父母。

但是，你不正確初始化你的水管：

for (i=0; i<numchild; i++) 
{ 
    pipe(fd[i]); 
} 

這只是初始化8個文件描述符，而不是16.你需要做的是for(i = 0; i < 2*numchild; i++)。上面這個循環有初始化的效果：

fd[0][0] 
fd[0][1] 
fd[1][0] 
fd[1][1] 
fd[2][0] 
fd[2][1] 
fd[3][0] 
fd[3][1] 

然後，因爲你沒有初始化你的水管正確，你讀取和寫入錯誤的管道;具體而言，如果您足夠幸運地將fd初始化爲全零，那麼您可能正在讀寫標準輸出。

這解釋了爲什麼它會死鎖 - 您沒有閱讀到您打算寫入的管道。這就解釋了爲什麼你在標準輸出中出現奇怪的輸出：你正在將fpos寫入錯誤的文件描述符，因爲fd未完全初始化;您正在編寫fpos到文件描述符0，又名標準輸出。