带管道的多进程程序中的意外 scanf 行为

Question

作为 UNIX 中的一个练习 OS class 我应该开发一个程序，其中包含两个通过管道进行通信的同级进程。一个进程（生产者）应该从 stdout 读取字符串并将它们发送到另一个进程（消费者），然后该进程必须将字符串转换为大写并将其再次打印到 stdout。字符串“end”终止了兄弟进程和父进程。

该程序运行良好，但在尝试从用户那里读取整个短语而不是单个字符串时出现故障。

这是我主要的一部分：

int main(void) {
int child_status, fd[2];

if (pipe(fd)) {
  fprintf(stderr, "Error: Could not create pipe.\n");
  return EXIT_FAILURE;
}

if (!fork()) {
  // child1
  producer(fd);
  exit(0);
} else if (!fork()) {
  // child2
  consumer(fd); 
  exit(0);
} else {
  // father
  pid_t pid;
...

生产者进程：

void producer(int *fd) {
   char buff[BUFFSIZE];
   char *line;
 
   close(fd[0]);
   while (1) {
     fflush(stdout);
     fprintf(stdout, "Insert string:\t");
     scanf("%[^\n]s%*c", buff);
     fflush(stdout);
     line = strdup(buff);
     printToPipe(fd[1], line);
 
     if (!strcmp(line, "end")) // Special string terminates process
       return;
 
     sleep(1);
   }
 
   return;
 }

以及消费者进程：

 void consumer(int *fd) {
   char *buff;
 
   close(fd[1]);
   while (1) {
     if ( (buff = readFromPipe(fd[0])) == NULL ) {
       close(fd[0]);
       return;
     }
     fprintf(stdout, "%s\n", strToUpper(buff));
     fflush(stdout);
   }
 
   return;
 }

printToPipe() 和 readfromPipe() 直接实现了 read() 和 write() 系统调用。

意外行为：

一旦输入第一个短语并将其转换为大写，程序就会进入无限循环，打印出提示和第一个大写短语（即：Insert string: TEST TEST）。特别是：

尽管我考虑了 \n 字符 (scanf("%[^\n]s%*c", buff);)，但随后的 scanfs 将被忽略。如果我检查 scanf return 值，它在第一次之后的所有迭代中都是 0，
似乎消费者通过它的输出“自我维持”自己：它不等待通过管道的新输入并继续打印转换后的短语。

Answer 1

subsequent scanfs are ignored despite me accounting for the \n character

代码从不读取 '\n'

scanf("%[^\n]s%*c", buff);是个问题.

"%[^\n]" 将无限数量的非 '\n 字符读入 buff，可能溢出 buff。比gets()还差。如果至少读取了 1 个非 '\n' 字符，则将 空字符 附加到 buff，否则扫描停止。
"s" 匹配一个 's'，这在上述之后不是预期的 - 只有一个 '\n'，所以扫描停止而不消耗任何 '\n'。
格式的其余部分永远不会执行。

代码从不检查输入函数的 return 值

通过检查scanf()的return值，buff的内容可能不变或不确定。

// scanf("%[^\n]s%*c", buff);
if (scanf("%[^\n]s%*c", buff) == 1) {
  ; // OK to use `buff`
}

OP 的 scanf() 可能会占用第一行的大部分内容，将 '\n' 留在 stdin 中，但是第二个 scanf() 调用肯定会在尝试时立即停止阅读第一行的 '\n' 。这可能会使 buff 保持不变。

使用 fgets() 从 stdin 读取行的输入并保存为 字符串 。

// scanf("%[^\n]s%*c", buff);
if (fgets(buff, sizeof buff, stdin) == NULL) {
  ; // Handle end-of-file or rare input error
  break;
}

要从输入行中删除 '\n'，请参阅此 answer 和其他内容。
代码可以在字符串中保留 '\n' 并且在打印时不附加一个。

//fprintf(stdout, "%s\n", strToUpper(buff));
fprintf(stdout, "%s", strToUpper(buff));

这将更好地处理超过 BUFFSIZE 的长输入行，因为多余的字符只是留给下一次迭代。

OP 可能需要调整 strcmp(line, "end") 测试以考虑可能的尾随 '\n'。

One process (producer) is supposed to read strings from stdout ....

详细信息：生产者不是从 stdout 读取 字符串 ，而是从 stdin 读取行进入 string.

带管道的多进程程序中的意外 scanf 行为

unexpected scanf behavior in multi-process program with pipes

c

loops

pipe

process

scanf