Macos 理解管道：读取行和执行顺序

假设我运行命令

decode_input < input.txt | intermediate_calcs | decode_output > output.txt

decode_inputoutput.txt

其中每个程序从stdin读取一行输入，并在stdout上输出一行

操作系统如何运行/管理所有这些操作

1）

decode\u input

是否首先运行并读取

input.txt

中的N行，然后所有输出都通过管道传输到

中间计算

，中间计算读取并处理N行，最后通过管道传输到

decode\u输出

或： 2）

decode\u-input

是否从

input.txt

读取一行，对其进行处理，将其输出输送到

中间计算

，中间计算再次将其一行输出输送到

decode\u-output

，然后将第一行输出写入

output.txt

。 然后对

input.txt

中的N行重复此过程

因此，如果过程以串行方式进行，如图2），如果中间步骤中的一个比另一个慢得多，这可能会非常慢？例如，如果

decode\u input

花费的时间最多，那么其他两个进程必须等待

decode\u input

为

input.txt？

中的每一行生成输入

谢谢

这是根据第2条）。但这实际上取决于每个过程是如何编写的。通常，该进程将使用某种

getline（）

方法，在该方法中，它将有效地阻塞，直到收到一行输入。但是，可以使用非阻塞I/O或多个线程来编写进程，这些线程将处理输入的每个字符并生成适当的输出

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因此，这根本不是O/s问题。

管道中的所有命令都是同时启动的。shell使用

pipe（）

和

fork（）

系统调用来相应地设置文件描述符和未命名管道，以便每个进程都可以从

stdin

读取和写入

stdout

正如您所假设的，管道的速度只能与其最慢的进程一样快，因此在您的示例中，如果

decode\u input

很慢，那么其他两个进程将花费大量时间等待输入

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但这并不是一件坏事：如果实现正确，几乎不需要CPU时间。

它们并行运行。证明：

tail-f文件| grep一些_文本

。在tail完成之前，grep已经开始工作。如果

解码输入

很慢，其他进程怎么能不等待它呢？其他进程将在

解码输入

输出可用时立即消耗它。例如：如果它们是逐行工作的，

解码输入

一打印出一行，

中间计算

就会开始读取这些行并自己产生一些输出。你说正确实现是什么意思？你是说我应该如何实现每个单独的程序（解码输入等）还是应该如何发出管道命令？Thanks@luffe当前位置不，这句话更具学术性。几乎所有的程序都是“正确”执行的。我的意思是：一种简单的方法是定期检查循环（）中的I/O缓冲区，这将消耗CPU时间。因此，操作系统和大多数编程框架都提供了阻塞

read（）

操作，这些操作将暂停线程或进程，直到I/O可用为止，因此就是这样做的。