使用POSIX命名信号量同步父子进程遇阻塞问题求助

尝试通过两个进程向文件写入0-100的递增数字，父进程写奇数，子进程写偶数，期望文件内容为：

1 2 3 4 5 6 ...... 100

采用POSIX命名信号量实现同步，但运行程序后仅输出进程启动提示，无数字输出，程序卡住：

####Parent#################
####Child#################

1. 信号量未跨进程共享打开：父进程仅打开s_odd信号量，子进程仅打开s_even信号量，导致双方调用对方信号量的sem_post/sem_wait时，使用未初始化的野指针，触发未定义行为，直接导致进程卡住。
2. 信号量创建冲突：双方都使用O_CREAT | O_EXCL标志，若一方先创建信号量，另一方会因O_EXCL导致sem_open失败，无法获取信号量句柄。
3. 文件缓冲区未刷新：父子进程拥有独立的文件指针缓冲区，写入后未刷新会导致内容无法立即写入文件，甚至出现输出错位。
4. 循环逻辑冗余：原代码循环中每次判断奇偶，增加不必要的分支，结合信号量初始化逻辑，可直接遍历目标数字类型优化流程。

1. 统一信号量打开逻辑：父子进程都打开两个信号量，由父进程负责初始化信号量值，子进程直接打开已存在的信号量。
2. 移除O_EXCL标志：避免创建信号量时的冲突，确保后续进程能正常打开已存在的信号量。
3. 写入后刷新文件缓冲区：每次fprintf后调用fflush(ptr)，确保内容立即写入文件，避免缓冲区问题。
4. 优化循环逻辑：直接遍历奇数/偶数，减少分支判断，提高代码效率。
5. 规范信号量生命周期：父进程在子进程退出后再清理信号量，避免子进程仍在使用时信号量被提前删除。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <semaphore.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/wait.h>

FILE *ptr;
sem_t *s_even, *s_odd;
const char *even_sem = "even_sem", *odd_sem = "odd_sem";

void fileWR();
void parent();
void child();

int main(void) {
    ptr = fopen("Semaphore.txt", "w+");
    if (ptr == NULL) {
        fprintf(stderr, "Failed to open file!\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    fileWR();
    return 0;
}

void fileWR() {
    // 清理残留的旧信号量
    sem_unlink(even_sem);
    sem_unlink(odd_sem);

    // 父进程创建并初始化信号量：s_even初始1让子进程先写，s_odd初始0让父进程等待
    s_even = sem_open(even_sem, O_CREAT, 0644, 1);
    s_odd = sem_open(odd_sem, O_CREAT, 0644, 0);
    
    if (s_even == SEM_FAILED || s_odd == SEM_FAILED) {
        perror("sem_open failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    pid_t pid = fork();
    if (pid == -1) {
        perror("fork failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if (pid != 0) {
        puts("####Parent#################");
        parent();
        wait(NULL);
        // 父进程最后清理资源
        sem_close(s_even);
        sem_close(s_odd);
        sem_unlink(even_sem);
        sem_unlink(odd_sem);
        fclose(ptr);
    } else {
        // 子进程打开已存在的信号量
        s_even = sem_open(even_sem, 0);
        s_odd = sem_open(odd_sem, 0);
        if (s_even == SEM_FAILED || s_odd == SEM_FAILED) {
            perror("child sem_open failed");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        puts("####Child#################");
        child();
        sem_close(s_even);
        sem_close(s_odd);
        fclose(ptr);
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }
}

void parent() {
    // 直接遍历所有奇数
    for (int i = 1; i <= 100; i += 2) {
        sem_wait(s_odd);
        fprintf(ptr, "%d ", i);
        printf("i=%d ", i);
        fflush(ptr); // 强制刷新缓冲区
        sem_post(s_even);
    }
}

void child() {
    // 直接遍历所有偶数
    for (int j = 0; j <= 100; j += 2) {
        sem_wait(s_even);
        fprintf(ptr, "%d ", j);
        printf("j=%d ", j);
        fflush(ptr); // 强制刷新缓冲区
        sem_post(s_odd);
    }
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ya22y