fork()之后的訊息行為-有解無憂

我正在通過訊息學習行程間通信。

在以下代碼片段中，我fork()在父行程和子行程之間應用和發送訊息。

我期望“1 - 2 - 3 - 4”控制臺輸出。然而，我得到了“1 - 2”，在此之后，程式似乎msgrcv在列印“3”之前永遠卡在了線上。誰能告訴代碼有什么問題？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>

#define BUF_SIZE 16
#define MSG_KEY1 75
#define MSG_KEY2 76

struct msgform
{
    long     mtype;
    char     mbuf[BUF_SIZE];
    long     mind;
} msg;

struct msgping
{
    long     mtype;
    long     ping ;
} msgPing;

int main() {

    if(fork() == 0) {
    // child process
    int msgid1;
    int msgid2;
    msgid1 = msgget(MSG_KEY1, 0666 | IPC_CREAT);
    msgid2 = msgget(MSG_KEY2, 0666 | IPC_CREAT);
    msg.mtype = 1;
    msgPing.mtype = 1;

    printf("1 - started, sending msgPing\n");

    msgsnd(msgid1, &msgPing, sizeof(msgPing), 0);

    msgrcv(msgid2, &msg, sizeof(msg), 1, 0);

    printf("3 - msg received, sending msgPing\n");

    msgsnd(msgid1, &msgPing, sizeof(msgPing), 0);

    msgctl(msgid1, IPC_RMID, 0);
    msgctl(msgid2, IPC_RMID, 0);

    return 0;
    }

    //parent process
    sleep(1);
    int msgid1;
    int msgid2;
    msgid1 = msgget(MSG_KEY1, 0666 | IPC_CREAT);
    msgid2 = msgget(MSG_KEY2, 0666 | IPC_CREAT);

    msgrcv(msgid1, &msgPing, sizeof(msgPing), 1, 0);

    printf("2 - msgPing received, sending msg\n");

    msgsnd(msgid2, &msg, sizeof(msg), 0);

    msgrcv(msgid1, &msgPing, sizeof(msgPing), 1, 0);

    printf("4 - msgPing received, finished\n");

    return 0;
}

uj5u.com熱心網友回復：

問題在于這里的訊息型別初始化：

msg.mtype = 1;
msgPing.mtype = 1;

這些值僅在孩子中初始化。當父級嘗試在中發送訊息時msg，mtype尚未設定，因此子級會無休止地等待的訊息mtype 1，而該訊息永遠不會到達。

要么在之前設定這兩個值fork()，要么在父級和子級中設定它們，都可以使這項作業：

$ ./msg
1 - started, sending msgPing
3 - msg received, sending msgPing
2 - msgPing received, sending msg
4 - msgPing received, finished

大約一秒鐘后。

uj5u.com熱心網友回復：

你只設定mtype在孩子而不是父母。

此外，msgctl子行程中的呼叫正在msgrcv與父行程中的 final競爭。也就是說，子行程可能會在父行程有機會完成其最終msgctl呼叫之前完成呼叫msgrcv。

而且，我認為，孩子的return 0;應該是exit(0);防止落入父代碼。

在下面重構的代碼中，我使用cpp條件來表示舊的/損壞的與新的/固定的代碼：

#if 0
// old code
#else
// new code
#endif

#if 1
// new code
#endif

這是重構后的代碼：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#if 1
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/wait.h>
#endif

#define BUF_SIZE 16
#define MSG_KEY1 75
#define MSG_KEY2 76

struct msgform {
    long mtype;
    char mbuf[BUF_SIZE];
    long mind;
} msg;

struct msgping {
    long mtype;
    long ping;
} msgPing;

#define ONERR(_fd) \
    do { \
        if (_fd >= 0) \
            break; \
        printf("msgget error " #_fd " at line %d cldpid=%d -- %s\n", \
            __LINE__,cldpid,strerror(errno)); \
        exit(1); \
    } while (0)

int
main()
{

#if 0
    if (fork() == 0) {
#else
    pid_t cldpid = fork();
    if (cldpid == 0) {
#endif
        // child process
        int msgid1;
        int msgid2;

        msgid1 = msgget(MSG_KEY1, 0666 | IPC_CREAT);
        ONERR(msgid1);
        msgid2 = msgget(MSG_KEY2, 0666 | IPC_CREAT);
        ONERR(msgid2);
        msg.mtype = 1;
        msgPing.mtype = 1;

        printf("1 - started, sending msgPing\n");

        msgsnd(msgid1, &msgPing, sizeof(msgPing), 0);

        msgrcv(msgid2, &msg, sizeof(msg), 1, 0);
        printf("3 - msg received, sending msgPing\n");

        msgsnd(msgid1, &msgPing, sizeof(msgPing), 0);

#if 0
        msgctl(msgid1, IPC_RMID, 0);
        msgctl(msgid2, IPC_RMID, 0);
#endif

#if 0
        return 0;
#else
        exit(0);
#endif
    }

    // parent process
    sleep(1);
    int msgid1;
    int msgid2;

    msgid1 = msgget(MSG_KEY1, 0666 | IPC_CREAT);
    ONERR(msgid1);
    msgid2 = msgget(MSG_KEY2, 0666 | IPC_CREAT);
    ONERR(msgid2);

// NOTE/FIX: the parent needs to set this as well as the child
#if 1
    msg.mtype = 1;
    msgPing.mtype = 1;
#endif

    msgrcv(msgid1, &msgPing, sizeof(msgPing), 1, 0);

    printf("2 - msgPing received, sending msg\n");

    msgsnd(msgid2, &msg, sizeof(msg), 0);

    msgrcv(msgid1, &msgPing, sizeof(msgPing), 1, 0);

    printf("4 - msgPing received, finished\n");

#if 1
    waitpid(cldpid,NULL,0);

    msgctl(msgid1, IPC_RMID, 0);
    msgctl(msgid2, IPC_RMID, 0);
#endif

    return 0;
}

當我完成msgsnd/msgrcv實時、關鍵任務、生產代碼時，我在兩個方向上都使用了一個 msgid，使用了不同的 mtype值（例如，mtype = 1對于父級和mtype = 2ping）。

這是一個進一步清理和簡化的版本：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#if 1
#include <sys/wait.h>
#endif

#define BUF_SIZE 16
#define MSG_KEY1 75
#define MSG_KEY2 76

struct msgform {
    long mtype;
    char mbuf[BUF_SIZE];
    long mind;
} msg;

struct msgping {
    long mtype;
    long ping;
} msgPing;

enum {
    MSGTYPE = 1,
    MSGPING = 2,
};

int
main(void)
{

    int msgid = msgget(MSG_KEY1, 0666 | IPC_CREAT);

    pid_t cldpid = fork();

    msg.mtype = MSGTYPE;
    msgPing.mtype = MSGPING;

    if (cldpid == 0) {
        sleep(1);

        printf("1 - started, sending msgPing\n");
        msgsnd(msgid, &msgPing, sizeof(msgPing), 0);

        msgrcv(msgid, &msg, sizeof(msg), MSGTYPE, 0);

        printf("3 - msg received, sending msgPing\n");
        msgsnd(msgid, &msgPing, sizeof(msgPing), 0);

        exit(0);
    }

    // parent process
    sleep(1);

    msgrcv(msgid, &msgPing, sizeof(msgPing), MSGPING, 0);
    printf("2 - msgPing received, sending msg\n");

    msgsnd(msgid, &msg, sizeof(msg), 0);

    msgrcv(msgid, &msgPing, sizeof(msgPing), MSGPING, 0);
    printf("4 - msgPing received, finished\n");

    waitpid(cldpid,NULL,0);
    msgctl(msgid, IPC_RMID, 0);

    return 0;
}

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