在C中使用管道进行父子IPC会使程序阻塞

Question

我正在编写一个服务器，当它接受套接字连接时，它会关闭子进程。

当子级与客户端通信时，它必须将一些信息发送回父级。 我正在使用管道来完成此任务。

问题是，当我尝试执行父子 IPC 时，父级在读取子级输入时会阻塞。 这意味着，即使子进程同时运行，它们也只能一次被处理一个，因为它们都在等待父进程。

我的代码看起来像这样（为简洁起见，删除了错误检查）：

/* loop: wait for clients to connect */
for(;;) {

  pipe(write_to_parent); /* create pipe between parent and child */
  pipe(write_to_child);  /* create pipe between parent and child */

  newsockfd = accept(...);

  pid = fork();

  if (pid == 0) { /* child process */
      close(write_to_parent[0]);
      close(write_to_child[1]);

     printf("Connected!\n");

     while ((rc = recv(newsockfd, ...)) > 0) {
         /* process socket request */

         /* write stuff to parent that is related to what we recv'd from client */
         rc = write(write_to_parent[1], &buf, 1024);
     }

     printf("Disconnected!\n");

     exit(0);
  } else { /* parent */

      close(write_to_parent[1]);
      close(write_to_child[0]);

       while (read(write_to_parent[0], &buf, 1024) > 0) {
           /* accept data from child process, and do some processing */
       }
  }
}

所以我的问题是，我该如何解决这个问题？ 如何让父级使用管道与子级进行通信而不阻塞？

这对于管道来说是否可能，或者我应该使用共享内存（我猜是带有信号量）或消息队列？ （我读过这篇文章：Comparing Unix/Linux IPC，但是很难找到如何使用的示例这些任务实际上已经完成。）

更多详细信息：

我有一个测试程序，它执行以下操作： 1.连接服务器 2.睡眠(5) 3. 与服务器断开连接

当我运行该程序的 2 个实例时，服务器输出以下内容：

connected!
  // pause for 5 seconds
disconnected!
connected!
  // pause for 5 seconds
disconnected!

显然，一次处理每个客户端一个。

当我删除 IPC 时 - 当我从父级和子级中删除管道 read() 和 write() 时，我得到：

connected!
connected!
  // pause for 5ish seconds
disconnected!
disconnected!

这就是我想要的！

关于我如何实现这一目标有什么想法吗？ （或者我应该在解决这个问题的方式上做出改变？）

（编辑：这是网络课程作业的一部分。我们正在实现一个 P2P 协议，它使用集中式服务器来管理对等点。我们可以使用任何语言，我想我应该尝试一下 C 。）

Answer 1

我在下面写了答案，在重读您的问题后，发现我完全错过了您的实际问题。 然而，无论如何，它可能都是有用的信息。

要回答并发父级问题，您需要让父级设置一个 select() 循环来随时处理来自其任何子级的可能响应。 您将需要：

• 跟踪打开了多少个子进程
• 为每个子进程保留一组管道
• 使用带有 select() 的循环来接受传入连接（因为它们可能随时发生），并且来自任何子进程的传入数据都
• 使用 waitpid() 来获取已终止的子进程。

这种技术很强大，但确实需要大量簿记才能正确设置。

---

默认情况下，在父进程中打开的文件句柄在子进程中继承。 问题可能是父级和子级的管道的写入端仍然打开，因此当父级从管道读取时，它永远不会看到管道的末尾。 在开始从 write_to_parent[0] 读取之前，尝试在父级中使用 close(write_to_parent[1])。 所以：

} else { /* parent */
     close(write_to_parent[1]);
     while (read(write_to_parent[0], &buf, 1024) > 0) {
         /* accept data from child process, and do some processing */
     }
}