写入时全双工命名管道锁定

Question

我正在尝试使用一个 NamedPipe 进行双向 IPC。 在我看来（我在 MSDN 上找不到更多信息），一个全双工管道就足够了。 这是我的代码。

//Compiled with these commands during my test:
//g++ -DCLIENT -o client.exe xxx.cpp
//g++ -DSERVER -o server.exe xxx.cpp

#include <iostream>
#include <windows.h>
using namespace std;

DWORD WINAPI ReadingThread(LPVOID a)
{
    HANDLE pipe = (HANDLE)a;
    BOOL result;
    char buffer[256];
    DWORD numBytesRead;
    while (true)
    {
        result = ReadFile(pipe, buffer, sizeof(buffer) - 1, &numBytesRead, NULL);

        if (result)
        {
            buffer[numBytesRead] = 0;
            cout << "[Thread] Number of bytes read: " << numBytesRead << endl;
            cout << "[Thread] Message: " << endl
                 << buffer << endl
                 << endl;
        }
        else
        {
            cout << "[Thread] Failed to read data from the pipe. err=" << GetLastError() << endl;
            break;
        }
    }
    return 0;
}

int main(int argc, const char **argv)
{
#ifdef CLIENT
    cout << "[Main] Connecting to pipe..." << endl;
    HANDLE pipe = CreateFileA("\\\\.\\pipe\\PipeTest", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
#else
    cout << "[Main] Creating an instance of a named pipe..." << endl;
    HANDLE pipe = CreateNamedPipeA("\\\\.\\pipe\\PipeTest", PIPE_ACCESS_DUPLEX, PIPE_TYPE_BYTE, 1, 0, 0, 0, NULL);
#endif

    if (pipe == NULL || pipe == INVALID_HANDLE_VALUE)
    {
        cout << "[Main] Failed to acquire pipe handle." << endl;
        return 1;
    }

#ifdef CLIENT
#else
    cout << "[Server] Waiting for a client to connect to the pipe..." << endl;

    BOOL result = ConnectNamedPipe(pipe, NULL);
    if (!result)
    {
        cout << "[Server] Failed to make connection on named pipe." << endl;
        CloseHandle(pipe);
        return 1;
    }
    cout << "[Server] Client is here!" << endl;
    {
        const char *buf = "Hello pipe!\n";
        WriteFile(pipe, buf, strnlen(buf, 30), 0, 0);
    }
#endif

    CreateThread(0, 0, ReadingThread, pipe, 0, 0);
    cout << "[Main] Ready to send data." << endl;

    while (true)
    {
        char buffer[128];
        DWORD numBytesWritten = 0;
        BOOL result;

        cin >> buffer;
        if (!strcmp(buffer, "q"))
        {
            break;
        }
        cout << "[Main] Writing data to pipe..." << endl;
        result = WriteFile(pipe, buffer, strnlen(buffer, _countof(buffer)), &numBytesWritten, 0);
        if (result)
        {
            cout << "[Main] Written " << numBytesWritten << " bytes to the pipe." << endl;
        }
        else
        {
            cout << "[Main] Failed to write data to the pipe. err=" << GetLastError() << endl;
        }
    }
    CloseHandle(pipe);
    cout << "[Main] Done." << endl;
    return 0;
}

我可以得到“你好管道！” 从服务器端到客户端的消息。 我希望在任一程序的终端上输入一些字符串并按回车键，然后在另一侧看到它。

然而，在 hello 消息之后，两个程序都将停留在WriteFile调用上。 同时，线程卡在ReadFile调用处。 我怎样才能让它工作，或者我遗漏了什么？

Answer 1

当为同步 I/O 创建文件（ FILE_OBJECT存在标志FO_SYNCHRONOUS_IO ）时，文件上的所有I/O 操作都被序列化- 新操作将在 I/O 管理器中等待，然后FO_SYNCHRONOUS_IO驱动程序，直到当前（如果存在）未完成。 在并发中只能执行单个 I/O 请求。 如果我们在专用线程中阻止读取 - 此文件上的所有其他 I/O 请求将被阻止，直到读取未完成。 这不仅与写作有关。 甚至查询文件名/属性也会在此处阻塞。 结果在这里单独渲染读取没有帮助 - 我们阻止第一次写入尝试。 这里的解决方案使用异步文件 - 这让任何数量的 I/O 操作并发执行。

Answer 2

Windows 中的命名管道是半双工。 如 Windows 10 所示。MSDN 文档是错误的。 已向 Microsoft 提交更正其文档的请求。

虽然可以在客户端上将管道打开为“通用读取 | 通用写入”，但您不能同时执行这两项操作。

而在First Overlapped IO之后提交的Overlapped IO会破坏管道。

您可以提交重叠的 io。 然后等待它完成。 然后提交下一个重叠的io。 您不能同时提交重叠读取和重叠写入。

这就是定义，“半双工”。