python - 为什么子进程在关闭后仍然可以写入标准输出？

Question

我在 subprocess documentation 中找到了这段代码，其中一个进程的标准输出被管道传输到另一个进程:

p1 = Popen(["dmesg"], stdout=PIPE)
p2 = Popen(["grep", "hda"], stdin=p1.stdout, stdout=PIPE)
p1.stdout.close()  # Allow p1 to receive a SIGPIPE if p2 exits.
output = p2.communicate()[0]

我对 stdout.close() 调用感到困惑。关闭 stdout 句柄肯定会阻止进程产生任何输出吗？

所以我进行了一个实验，令我惊讶的是这个过程根本没有受到它的影响:

from subprocess import Popen, PIPE

p1 = Popen(['python', '-c', 'import time; time.sleep(5); print(1)'], stdout=PIPE)
p2 = Popen(['python', '-c', 'print(input()*3)'], stdin=p1.stdout, stdout=PIPE)
p1.stdout.close()  # Allow p1 to receive a SIGPIPE if p2 exits.
print('stdout closed')
print('stdout:', p2.communicate()[0])

# output:
# stdout closed
# [5 second pause]
# stdout: b'111\n'

这是怎么回事？为什么进程可以写入一个关闭的管道？

Answer 1

关闭文件描述符只是意味着减少引用计数(在操作系统内核中)。描述符编号变为无效，但除非引用计数为零，否则它所引用的对象不会发生任何事情。

在 Popen 调用中，正在执行复制文件描述符的操作，从而增加引用计数:像 dup/dup2 这样的操作和 fork。

如果我们fork 一个从父进程接收文件描述符的子进程，则该文件描述符是指向同一个对象的副本。

如果父级关闭该描述符的原始副本，则不会影响子级中的那个。反之亦然。只有父子双方都关闭了那个描述符，底层打开的文件/设备对象才会消失；并且仅当没有其他描述符引用它时。

即使描述符具有相同的编号也是如此；每个进程都有自己的文件描述符编号表。子文件描述符 3 与父文件描述符 3 不同。