linux线程和fopen()fclose()fgets()

内容导读

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内容图文

我正在看一些使用pthreads的遗留Linux代码.

在一个线程中,通过fgets()读取文件. FILE变量是在所有线程之间共享的全局变量. (嘿,我没写这个…)

在另一个线程中,FILE一次又一次地关闭并用另一个文件名重新打开.

发生这种情况几秒钟后,线程fgets()就像继续读取它从上一个文件中读取的最后一条记录一样：几乎就像有错误但fgets()没有返回NULL.然后它自行排序并开始从新文件中读取.

代码看起来有点像这样(为了简洁起见,我希望它仍然可以理解)：

在一个线程中：

while(gRunState != S_EXIT){
  nanosleep(&timer_delay,0);
  flag = fgets(buff, sizeof(buff), gFile);
  if (flag != NULL){
    // do something with buff...
  }
}

在另一个线程中：

fclose(gFile);
gFile = fopen(newFileName,"r");

没有锁定以确保fgets()不会与fclose()/ fopen()同时调用.

有关失败模式的任何想法可能导致fgets()失败但不返回NULL？

解决方法:

所描述的代码如何出错

stdio库缓冲数据,分配内存以存储缓冲的数据. GNU C库动态分配文件结构(某些库,特别是在Solaris上,使用指向静态分配的文件结构的指针,但缓冲区仍然是动态分配的,除非你设置缓冲否则).

如果您的线程使用指向全局文件指针的指针的副本(因为您将文件指针作为参数传递给函数),那么可以想象代码将继续访问已经分配的数据结构(甚至虽然它被关闭释放了,但是会从已经存在的缓冲区中读取数据.只有当您退出函数或读取超出缓冲区内容时才会出现问题 – 或者先前分配给文件结构的空间将重新分配以供新用途使用.

FILE *global_fp;

void somefunc(FILE *fp, ...)
{
    ...
    while (fgets(buffer, sizeof(buffer), fp) != 0)
        ...
}

void another_function(...)
{
    ...
    /* Pass global file pointer by value */
    somefunc(global_fp, ...);
    ...
}

概念证明代码

使用GCC 4.0.1在MacOS X 10.5.8(Leopard)上测试：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

FILE *global_fp;
const char etc_passwd[] = "/etc/passwd";

static void error(const char *fmt, const char *str)
{
    fprintf(stderr, fmt, str);
    exit(1);
}

static void abuse(FILE *fp, const char *filename)
{
    char buffer1[1024];
    char buffer2[1024];
    if (fgets(buffer1, sizeof(buffer1), fp) == 0)
        error("Failed to read buffer1 from %s\n", filename);
    printf("buffer1: %s", buffer1);

    /* Dangerous!!! */
    fclose(global_fp);
    if ((global_fp = fopen(etc_passwd, "r")) == 0)
        error("Failed to open file %s\n", etc_passwd);

    if (fgets(buffer2, sizeof(buffer2), fp) == 0)
        error("Failed to read buffer2 from %s\n", filename);
    printf("buffer2: %s", buffer2);
}

int main(int argc, char **argv)
{
    if (argc != 2)
        error("Usage: %s file\n", argv[0]);

    if ((global_fp = fopen(argv[1], "r")) == 0)
        error("Failed to open file %s\n", argv[1]);

    abuse(global_fp, argv[1]);

    return(0);
}

在自己的源代码上运行时,输出为：

Osiris JL: ./xx xx.c
buffer1: #include <stdio.h>
buffer2: ##
Osiris JL:

因此,经验证明在某些系统上,我概述的情景可能会发生.

如何修复代码

在其他答案中很好地讨论了对代码的修复.如果你避免我说明的问题(例如,通过避免全局文件指针),这是最简单的.假设这是不可能的,使用适当的标志进行编译可能就足够了(在许多类Unix系统上,编译器标志’-D_REENTRANT’完成工作),最终你将使用基本标准的线程安全版本I / O功能.如果做不到这一点,您可能需要围绕对文件指针的访问放置明确的线程安全管理策略;一个互斥体或类似的东西(并修改代码以确保线程在使用相应的文件指针之前使用互斥锁).

内容总结

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内容备注

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