Re: [問題] 兩個process寫入同一個檔案的疑問

[hth9494 (掰掰惹 仙度瑞拉)]

※ 引述《hth9494 (掰掰惹 仙度瑞拉)》之銘言：
: 開發平台(Platform): (Ex: Win10, Linux, ...)
: Linux kali 5.18.0-kali2-amd64 #1 SMP PREEMPT_DYNAMIC Debian 5.18.5-1kali1
: (2022-06-20) x86_64 GNU/Linux
: 編譯器(Ex: GCC, clang, VC++...)+目標環境(跟開發平台不同的話需列出)
: gcc (Debian 11.3.0-3) 11.3.0
: 額外使用到的函數庫(Library Used): (Ex: OpenGL, ...)
: 問題(Question)：
: 我有兩個process開啟同一個file，且兩個process同時向file寫入字串
: 一個寫入"a"，一個寫入"b"，各自重複寫入200次
: 每一次寫入，兩個process就會printf出當前ftell的值
: 問題：
: 我期待看到file中ab會交替出現
: 但並沒有，而是a全部出現完才換b，或者b出現完才換a
: 不過從console上印出的ftell值卻又顯示
: 這兩個process顯然是交替執行著，並不是一個執行完才換另一個
: 既然如此，為什麼file的內容不是交替的顯示a和b呢
: 請問要如何做才能看到ab交替的結果
: 謝謝
: 餵入的資料(Input)：
: 預期的正確結果(Expected Output)：
: file中a和b交替顯示
: 錯誤結果(Wrong Output)：
: 200個a全部顯示完才換b，或者200個b顯示完才換a
: 程式碼(Code)：(請善用置底文網頁, 記得排版，禁止使用圖檔)
: #include <stdio.h>
: #include <stdlib.h>
: #include <string.h>
: int main()
: {
:         FILE *pfile;
:         int id = fork();
:         if (id == 0) {
:                 char *str = "a";
:                 pfile = fopen("testfile", "a");
:                 if (pfile) {
:                         int i;
:                         for (i = 0; i < 200; i++) {
:                                 printf("a = %d\n", ftell(pfile));
:                                 fwrite(str, 1, strlen(str), pfile);
:                         }
:                 }
:         }
:         else if (id > 0) {
:                 printf("id = %d\n", id);
:                 char *str = "b";
:                 pfile = fopen("testfile", "a");
:                 if (pfile) {
:                         int i;
:                         for (i=0;i<200;i++) {
:                                 printf("b = %d\n", ftell(pfile));
:                                 fwrite(str, 1, strlen(str), pfile);
:                         }
:                 }
:         }
:         fclose(pfile);
:         return 0;
: }
: 補充說明(Supplement)：

抱歉，我原先的問題描述不準確
我原文所謂的交替是指，我預期a和b會有不規則穿插的效果
像是aaabbaaaaaabbbbbabababaaa
而非abababababababababababab

因為本來只是想練習fork()和感受一下race condition的效果
結果因為用fwrite導致檔案內容不如預期才上來發問

但看了板友的推文，我就也想練習一下要怎麼做才能abababababababab

因為目前還不會IPC或condition variable之類的觀念
所以只想到笨方法

現在變成有兩個檔案，原先的testfile和一個新的check
當process a寫入testfile後，會在check寫下一個屬於a的標記，表示已經寫入testfile
當process b寫入testfile後，亦然

process a 在寫入檔案前
先不斷去判斷check，看看b是否有寫入標記了
如果確認b已寫入，才會寫入testfile
process b 也做一樣的動作

我執行後這樣就能達成ababab的效果
前提要先建立check並且給一個初始的標記

我大概知道這樣會有一些問題，像是a跟b要不停去檢查check，而非等待通知再執行
導致浪費CPU資源等等

但我這個作法除了這個問題外，是否已能保證執行結果一定是abababab呢

是否要給check加鎖什麼的，否則在check上也會發生race condition的問題
導致結果不是abababab?

謝謝各位

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>


int main()
{
    FILE *pfile = NULL;
    int id = fork();
    if (id == 0) {

        // process a, keep writting a
        char *str = "a";
        pfile = fopen("testfile", "a");
        if (pfile) {
            int fd = fileno(pfile);
            int i;

            for (i = 0; i < 200; i++) {

                // keep checking until b is written
                char c = 0;
                while (c != 'b') {
                    FILE *pcheck = fopen("check", "r");
                    int fdcheck = fileno(pcheck);
                    read(fdcheck, &c, 1);
                    fclose(pcheck);
                }

                // write a
                printf("a = %d\n", ftell(pfile));
                write(fd, str, 1);

                // update check
                FILE *pcheck = fopen("check", "w");
                int fdcheck = fileno(pcheck);
                write(fdcheck, str, 1);
                fclose(pcheck);
            }
        }
    }
    else if (id > 0) {
        // process b , keep writting b
        char *str = "b";
        pfile = fopen("testfile", "a");
        if (pfile) {
            int fd = fileno(pfile);
            int i;
            for (i=0;i<200;i++) {

                // keep checking until a is written
                char c = 0;
                while (c != 'a') {
                    FILE *pcheck = fopen("check", "r");
                    int fdcheck = fileno(pcheck);
                    read(fdcheck, &c, 1);
                    fclose(pcheck);
                }

                // write b
                printf("b = %d\n", ftell(pfile));
                write(fd, str, 1);

                // update check
                FILE *pcheck = fopen("check", "w");
                int fdcheck = fileno(pcheck);
                write(fdcheck, str, 1);
                fclose(pcheck);

            }
        }
    }
    if (pfile)
        fclose(pfile);
    return 0;
}



--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 125.229.74.160 (臺灣)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/C_and_CPP/M.1657513524.A.C18.html
推 qscgy4: 如果只是想看 abbababbbaa 那你直接printf或cout都能看
→ qscgy4: 如果想要在檔案看到，那就多寫一個thread來接收
→ qscgy4: 那個thread就按接收順序寫入
→ qscgy4: 這樣應該最簡單
推 wulouise: 你的實作在兩個producer的時候沒事，多個的時候不好處理
→ longlongint: 有試過 sync write 嗎
→ WPC001: 要不規則穿插... 除非寫入內容很長... 或是每寫一個byte就
→ WPC001: 主動睡下去...
→ WPC001: 基本上你有fclose... 應該是已經被flush了，多加個sleep吧
→ choosin: file本身就是IPC的一種 要abab更簡單 開檔檢查結尾寫回就
→ choosin: 好 依照你本來想寫200a跟200b 那最後如果沒有200a+200b那
→ choosin: 也可以看到race condition的發生