写入时全双工命名管道锁定

Question

我正在尝试使用一个 NamedPipe 进行双向 IPC。在我看来（我无法在 MSDN 上找到更多信息），一个全双工管道就足够了。这是我的代码。

//Compiled with these commands during my test:
//g++ -DCLIENT -o client.exe xxx.cpp
//g++ -DSERVER -o server.exe xxx.cpp

#include <iostream>
#include <windows.h>
using namespace std;

DWORD WINAPI ReadingThread(LPVOID a)
{
    HANDLE pipe = (HANDLE)a;
    BOOL result;
    char buffer[256];
    DWORD numBytesRead;
    while (true)
    {
        result = ReadFile(pipe, buffer, sizeof(buffer) - 1, &numBytesRead, NULL);

        if (result)
        {
            buffer[numBytesRead] = 0;
            cout << "[Thread] Number of bytes read: " << numBytesRead << endl;
            cout << "[Thread] Message: " << endl
                 << buffer << endl
                 << endl;
        }
        else
        {
            cout << "[Thread] Failed to read data from the pipe. err=" << GetLastError() << endl;
            break;
        }
    }
    return 0;
}

int main(int argc, const char **argv)
{
#ifdef CLIENT
    cout << "[Main] Connecting to pipe..." << endl;
    HANDLE pipe = CreateFileA("\\.\pipe\PipeTest", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
#else
    cout << "[Main] Creating an instance of a named pipe..." << endl;
    HANDLE pipe = CreateNamedPipeA("\\.\pipe\PipeTest", PIPE_ACCESS_DUPLEX, PIPE_TYPE_BYTE, 1, 0, 0, 0, NULL);
#endif

    if (pipe == NULL || pipe == INVALID_HANDLE_VALUE)
    {
        cout << "[Main] Failed to acquire pipe handle." << endl;
        return 1;
    }

#ifdef CLIENT
#else
    cout << "[Server] Waiting for a client to connect to the pipe..." << endl;

    BOOL result = ConnectNamedPipe(pipe, NULL);
    if (!result)
    {
        cout << "[Server] Failed to make connection on named pipe." << endl;
        CloseHandle(pipe);
        return 1;
    }
    cout << "[Server] Client is here!" << endl;
    {
        const char *buf = "Hello pipe!\n";
        WriteFile(pipe, buf, strnlen(buf, 30), 0, 0);
    }
#endif

    CreateThread(0, 0, ReadingThread, pipe, 0, 0);
    cout << "[Main] Ready to send data." << endl;

    while (true)
    {
        char buffer[128];
        DWORD numBytesWritten = 0;
        BOOL result;

        cin >> buffer;
        if (!strcmp(buffer, "q"))
        {
            break;
        }
        cout << "[Main] Writing data to pipe..." << endl;
        result = WriteFile(pipe, buffer, strnlen(buffer, _countof(buffer)), &numBytesWritten, 0);
        if (result)
        {
            cout << "[Main] Written " << numBytesWritten << " bytes to the pipe." << endl;
        }
        else
        {
            cout << "[Main] Failed to write data to the pipe. err=" << GetLastError() << endl;
        }
    }
    CloseHandle(pipe);
    cout << "[Main] Done." << endl;
    return 0;
}

我可以从服务器端获取 "Hello pipe!" 消息到客户端。我希望在任一程序的终端上输入一些字符串并按回车键，然后在另一端看到它。

但是在 hello 消息之后，两个程序都会卡在 WriteFile 调用上。同时，线程卡在 ReadFile 调用处。我怎样才能让它发挥作用，还是我遗漏了什么？

Answer 1

当为同步 I/O 创建文件时（标志 FO_SYNCHRONOUS_IO 出现在 FILE_OBJECT 中）all I/O 对文件的操作是序列化 - 新操作将在 I/O 管理器中等待，然后传递给驱动程序，直到当前（如果存在）未完成。在并发中只能执行单个 I/O 请求。如果我们在专用线程中阻塞读取 - 对该文件的所有其他 I/O 请求将被阻塞，直到读取未完成。这关系不仅要写。即使是查询文件 name/attributes 也会阻塞在这里。结果，单独渲染读取在这里无济于事 - 我们在第一次写入尝试时阻塞。这里的解决方案使用异步文件 - 这让任何数量的 I/O 操作同时执行。

Answer 2

Windows 中的命名管道是半双工的。如 Windows 所示 10. MSDN 文档有误。已向 Microsoft 提交更正其文档的请求。

虽然可以在客户端上打开一个管道 "Generic Read | Generic Write" 但您不能同时进行这两项操作。

并且在第一个重叠 IO 之后提交的重叠 IO 将破坏管道。

您可以提交重叠的 io。然后等待它完成。然后提交下一个重叠的io。您不能同时提交重叠的读取和重叠的写入。

根据定义，"Half Duplex"。

写入时全双工命名管道锁定

Full duplex named pipe lockup when written to

windows

ipc

duplex

pipe