c - execlp() 之后是否需要关闭管道？

Question

在陈述我的问题之前，我已经阅读了几个关于堆栈溢出的相关问题，例如pipe & dup functions in UNIX ，和其他几个人，但没有澄清我的困惑。

首先是代码，它是《Linux 编程入门》第 4 版第 13 章的示例代码:

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

int main()
{
int data_processed;
int file_pipes[2];
const char some_data[] = "123";
pid_t fork_result;

if (pipe(file_pipes) == 0)
   {
    fork_result = fork();
    if (fork_result == (pid_t)-1)
       {
        fprintf(stderr, "Fork failure");
        exit(EXIT_FAILURE);
       }

    if (fork_result == (pid_t)0)  // Child process
       {
        close(0);
        dup(file_pipes[0]);
        close(file_pipes[0]);   // LINE A
        close(file_pipes[1]);   // LINE B

        execlp("od", "od", "-c", (char *)0);
        exit(EXIT_FAILURE);
       }
    else    // parent process
       {
        close(file_pipes[0]);   // LINE C
        data_processed = write(file_pipes[1], some_data,
                               strlen(some_data));
        close(file_pipes[1]);   // LINE D
        printf("%d - wrote %d bytes\n", (int)getpid(), data_processed);
       }
   }
exit(EXIT_SUCCESS);
}

执行结果为:

momo@xue5:~/TestCode/IPC_Pipe$ ./a.out

10187 - 写了 3 个字节

momo@xue5:~/TestCode/IPC_Pipe$ 0000000 1 2 3

0000003

momo@xue5:~/TestCode/IPC_Pipe$

如果评论了LINE A、LINE C、LINE D，结果同上。 我理解结果， child 通过自己的连接到管道的标准输入从其 parent 那里获取数据，并将“od -c”结果发送到其标准输出。

但是，如果您评论了 LINE B，结果将是:

momo@xue5:~/TestCode/IPC_Pipe$ ./a.out

10436 - 写了 3 个字节

momo@xue5:~/TestCode/IPC_Pipe$

没有 'od -c' 结果! execlp() 启动的“od -c”是否未执行，或者其输出未定向到标准输出？一种可能性是 'od' 的 read() 被阻塞，因为如果你评论 LINE B，子的写文件描述符 file_pipes[1] 是打开的。但是评论 LINE D，它让父的写文件描述符 file_pipes[1] 打开, 仍然可以有 'od -c' 输出。

还有，为什么我们需要在 execlp() 之前关闭管道？ execlp() 将用来自“od”的新图像替换进程图像，包括堆栈、.data、.heap、.text。这是否意味着，即使您不关闭 child 中的 file_pipes[0] 和 file_pipes[1] 作为 LINE A 和 B，file_pipes[0] 和 file_pipes[1] 仍会被 execlp()“破坏”？从代码的结果来看，它不是。但是我哪里错了？

非常感谢您的时间和努力~~

Answer 1

Is closing a pipe necessary when followed by execlp()?

这不是绝对必要的，因为它取决于管道的使用方式。但一般来说，是的，如果进程不需要 pipe 端，它应该被关闭。

why we need to close pipe before execlp()? execlp() will replace the process image

因为文件描述符(默认情况下)在 exec 调用中保持打开状态。来自man page :“默认情况下，文件描述符在 execve() 中保持打开状态。标记为 close-on-exec 的文件描述符已关闭；请参阅 fcntl(2) 中对 FD_CLOEXEC 的描述。”

However, if you commented LINE B,...No 'od -c' result!

这是因为 od 进程从 stdin 读取数据，直到它获得 EOF。如果进程本身不关闭 file_pipes[1] 那么它不会看到 EOF 因为管道的写入端不会被所有拥有它的进程完全关闭打开。

If you commented LINE A, LINE C, and LINE D, he result is the same as above

这是因为 A 和 C 处的文件描述符是管道的读取端，不会有人阻塞等待它关闭(如上所述)。 D处的文件描述符是写结束，不关闭确实会出问题。然而，即使代码没有显式调用该文件描述符的 close，它仍然会因为进程退出而关闭。