为什么我的程序在打开mkfifo-ed管道时会挂起？

Question

我使用mkfifo来创建一个命名管道.然后我使用以下程序打开它.但是,该程序挂起在"fopen"行.这里有什么问题吗？

int main(int argc, char** argv) {
char* line = "hello, world!";
FILE* fp = fopen("/tmp/myFIFO", "rw");
fprintf(fp, line);
fclose(fp);
return 0;
}

Answer 1

尝试将"w"模式传递给fopen."rw"不是有效的模式参数fopen,即使它是,你可能不希望在同一个过程中同时读写FIFO(尽管有可能,见下文).

^{顺便说一下,为读取和写入打开文件的正确模式参数是"r+"或者"w+"(对于差异,请参阅此问题的答案).}

该程序将正确写入FIFO:

#include <stdio.h>
int main(int argc, char** argv) {
    FILE* fp = fopen("/tmp/myFIFO", "w");
    fprintf(fp, "Hello, world!\n");
    fclose(fp);
    return 0;
}

请注意,fopen在上述程序中将阻塞,直到打开FIFO进行读取.当它阻塞时,在另一个终端运行:

$ cat /tmp/myFIFO
Hello, world!
$ 

它阻塞的原因是因为fopen没有传递O_NONBLOCK给open:

$ strace -P /tmp/myFIFO ./a.out
open("/tmp/myFIFO", O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0666) = 3
...

关于如何打开FIFO的一些背景知识

只读,不带O_NONBLOCK:open阻塞,直到另一个进程打开FIFO进行写入.这是使用fopenwith mode参数时的行为"r".

只写,不带O_NONBLOCK:open阻塞,直到另一个进程打开FIFO进行读取.这是使用fopenwith mode参数时的行为"w".

只读,带O_NONBLOCK:open立即返回.

只写,带O_NONBLOCK:open返回errno设置为的错误,ENXIO除非另一个进程打开FIFO进行读取.

^{来自W. Richard Stevens的"UNIX环境中的高级编程"的信息.}

打开FIFO的读与写

Linux也可以在同一个进程中打开FIFO进行读写.在Linux的FIFO手册页指出:

在Linux下,打开FIFO进行读写将在阻塞和非阻塞模式下成功.POSIX未定义此行为.这可用于打开FIFO进行写入,而没有可用的读取器.使用连接的两端以便与自身通信的进程应该非常小心以避免死锁.

这是一个写入和读取同一FIFO的程序:

#include <stdio.h>
int main(int argc, const char *argv[]) {
    char buf[100] = {0};
    FILE* fp = fopen("/tmp/myFIFO", "r+");
    fprintf(fp, "Hello, world!\n");
    fgets(buf, sizeof(buf), fp);
    printf("%s", buf);
    fclose(fp);
    return 0;
}

它不会阻塞,并立即返回:

$ gcc fifo.c && ./a.out 
Hello, world!

请注意,这不是可移植的,并且可能无法在Linux之外的操作系统上运行.

Answer 2

该过程将阻塞,直到管道的另一端打开.