使用boost::process管道链时无法关闭stdin致进程无法终止

我有多个C语言工具，每个工具从stdin读取数据、处理后将结果写入stdout，当stdin关闭时停止运行。简化的子进程代码如下：

child.c

#include <stdio.h>

int main() {
    char buf[256];
    int nread;

    do {
        nread = fread(buf, 1, 256, stdin);

        // 数据处理逻辑...

        fwrite(buf, 1, 256, stdout);
    } while (nread > 0);

    return 0;
}

通过bash管道可以将这些工具链式调用，例如：

u1 < data.bin | u2 | u3 | ... | un > result.bin

当第一个进程的stdin读到文件末尾并关闭后，链中所有进程会依次终止。

但用C++的boost::process实现复杂工具链时遇到问题：单个子进程关闭stdin后能正常停止，但用boost::process::pstream或boost::process::pipe连接两个及以上子进程时，关闭第一个子进程的stdin后无反应，第一个进程仍处于等待状态。

正常示例：单个子进程 #

#include <boost/process.hpp>

namespace bp = boost::process;

int main(int argc, char *argv[]) {
    bp::opstream cstdin;
    bp::ipstream cstdout;

    bp::child c0("child", bp::std_in<cstdin, bp::std_out> cstdout);

    cstdin.pipe().close();
    cstdin.close();

    c0.wait();

    return 0;
}

异常示例：两个子进程 #

#include <boost/process.hpp>

namespace bp = boost::process;

int main(int argc, char *argv[]) {
    bp::opstream cstdin;
    bp::ipstream cstdout;
    bp::pstream connector;

    bp::child c0("child", bp::std_in<cstdin, bp::std_out> connector);
    bp::child c1("child", bp::std_in<connector, bp::std_out> cstdout);

    cstdin.pipe().close();
    cstdin.close();

    c0.wait();
    c1.wait();

    return 0;
}

运行环境：Debian 10、gcc 8.3、boost 1.80。

1. 修正子进程代码（推荐） #

子进程中当前固定写入256字节，即使fread返回0（已读到EOF）也会写入空数据，这会导致后续管道阻塞。修改为只写入实际读取的字节数：

// 替换原fwrite语句
fwrite(buf, 1, nread, stdout);

这样当stdin关闭时，nread=0，子进程不会写入任何数据，能直接退出，后续进程也会因上游管道关闭而依次终止。

2. 父进程主动读取输出避免阻塞 #

如果无法修改子进程代码，父进程需要持续读取最后一个子进程的stdout内容，防止下游进程因管道满而阻塞，进而导致上游进程卡住：

#include <boost/process.hpp>
#include <iostream>

namespace bp = boost::process;

int main(int argc, char *argv[]) {
    bp::opstream cstdin;
    bp::ipstream cstdout;
    bp::pipe connector; // 改用单向pipe替代pstream

    bp::child c0("child", bp::std_in<cstdin, bp::std_out> connector);
    bp::child c1("child", bp::std_in<connector, bp::std_out> cstdout);

    // 关闭父进程持有的connector两端中不需要的部分
    connector.close();

    cstdin.pipe().close();
    cstdin.close();

    // 读取cstdout的内容，避免c1阻塞
    std::string line;
    while (std::getline(cstdout, line));

    c0.wait();
    c1.wait();

    return 0;
}

另外，使用bp::pipe替代bp::pstream作为进程间的单向连接更合适，同时父进程要关闭不需要的pipe端点，确保EOF能正确传递给子进程。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者AtremSh