呼叫叉时缓冲C 流的种族条件 - 力冲洗

Race condition of buffered C++ streams when calling fork -- force flush?

本文关键字：条件 缓冲 呼叫      更新时间：2023-10-16

我有一个程序，该程序用unix fork()产生了作者线程。这可以正常工作，但是当尚未刷新C 流时，我会得到一个竞赛条件，其中两个线程输出相同的数据。以下示例显示了我的意思：

extern "C" {
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
}
#define W 10
#include <iostream>
int main(void)
{
   pid_t pid;
   int status;
   for (int i = 0; i < (1 << W); i++) {
      // spawn a child after adding to the std::cout buffer
      if (i == (1 << (W - 1))) {
         // std::cout.flush(); // (1)
         pid = fork();
         if (!pid)
            break;
      }
      // join the child thread after a while
      if (i == 3 * (1 << (W - 2)))
         waitpid(pid, &status, 0);
      // print stuff to the stream
      std::cout << i << 'n';
      // std::cout << i << std::endl; // (2)
   }
   return EXIT_SUCCESS;
}

因此，我尝试过的解决方法是（1）在调用fork()（首选解决方案）之前先手动冲洗std::cout，或（2）在写入流时使用std::endl，但这添加了不必要的flush调用。尽管这种适用于全球可访问的std::cout的作品，但我的首选解决方案（1）对其他可访问全球访问的缓冲流不起作用。此外，在某个时候，我可能会打开另一个文件，然后我可能会忘记冲洗。

有更好的解决方案解决这个问题吗？像潮红的函数一样

编辑

建议的解决方案是使用C库中的fflush(nullptr)冲洗所有（C）流。这适用于与stdout和stderr同步的std::cout和std::cerr，但是其他C 缓冲流将不同步。这证明了问题：

extern "C" {
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
}
#include <iostream>
#include <fstream>
#define W 10
int main(void)
{
   pid_t pid;
   int status;
   std::ofstream fout("foo");
   for (int i = 0; i < (1 << W); i++) {
      if (i == (1 << (W - 1))) {
         fflush(nullptr);  // this works for std::{cout,cerr} but not files
         pid = fork();
         if (!pid)
            return EXIT_SUCCESS;
      }
      if (i == 3 * (1 << (W - 2)))
         waitpid(pid, &status, 0);
      fout << i << 'n';
      std::cout << i << 'n';
   }
   fout.close();
   return EXIT_SUCCESS;
}

在我的系统上我得到

$ ./a.out 1>bar; wc -l foo bar
1536 foo
1024 bar

不必说线的数量应该相等。

有其他想法？

使用 fflush，然后传递 nullptr。

来自男人：

#include <cstdio> // adapted the include for C++
int fflush(FILE *stream);

如果流参数为null，则fflush（）冲洗所有打开的输出流。

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