C语言实现Unix管道命令时sort指令无输出问题求助

sort和head的核心行为差异 #

• head属于流式处理工具：默认只需要读取前10行输入就能输出结果，读取到足够行数后会直接终止进程，不需要等待输入流完全结束。就算上游还没发送完所有数据，只要满足输出条件它就会立刻返回，所以你能看到输出。
• sort属于全量处理工具：它需要拿到所有输入内容才能完成排序逻辑，只有当输入流完全关闭（收到EOF信号）时，才会输出最终的排序结果。只要输入流还有任意一个打开的写端，sort就会一直等待后续输入，不会产生任何输出。

你代码中导致sort卡住的根本原因 #

管道的读写规则是：只有当所有持有管道写端的进程都关闭了该写端，读端进程才能收到EOF，结束读取。你的代码犯了管道编程最常见的错误：没有关闭所有不需要的管道文件描述符，具体问题如下：

1. 父进程在创建完所有管道、fork完所有子进程后，没有关闭自己持有的所有管道的读写端。比如pdesk3、pdesk4、pdesk5的写端，父进程一直持有没有关闭，导致下游sort的输入流永远不会收到EOF，所以一直卡住等待输入。
2. 你注释了第一个sort进程中dup2(pdesk4[1], 1);这行代码，导致sort的输出没有连接到下游uniq的输入管道，而是直接输出到终端，同时pdesk4的写端没有被任何进程持有，后续uniq也收不到输入。
3. 你在fork第一个sort之前提前调用了wait(NULL)等待cut进程退出，虽然这个操作不会直接导致卡住，但不符合管道并行执行的设计逻辑，没有必要。
4. 你的pipe创建失败检测逻辑完全错误：pdesk1是数组名，作为栈上指针永远是正数，你放在if里判断pdesk1 <0永远不会触发，正确写法是把pipe调用放到判断条件里：

if (pipe(pdesk1) < 0 || pipe(pdesk2) < 0 || pipe(pdesk3) < 0 || pipe(pdesk4) < 0 || pipe(pdesk5) < 0)
{
  perror("pipe");
  exit(1);
}

修复建议 #

• 所有子进程在完成dup2重定向后，必须关闭当前进程不需要用到的所有管道的所有文件描述符，不要遗漏任何一个。
• 父进程在fork完全部子进程后，一次性关闭自己手里所有的管道文件描述符，保证所有管道的写端只被需要的上游子进程持有。
• 不要在fork子进程的中间调用wait，等所有子进程都创建完成后再统一等待所有子进程退出。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者wroot