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            進程間通信——管道

            Posted on 2009-07-18 13:51 天邊藍 閱讀(1990) 評論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類: Linux

            管道簡介
            常說的管道都是匿名半雙工管道,匿名半雙工管道在系統(tǒng)中是沒有實名的,并不可以在文件系統(tǒng)中以任何方式看到該管道。它只是進程的一種資源,會隨著進程的結(jié)束而被系統(tǒng)清除。管道通信是在UNIX系統(tǒng)中應(yīng)用比較頻繁的一種方式,例如使用grep查找:ls |grep ipc
            顧名思義,匿名半雙工管道沒有名字,這個特性導(dǎo)致了它在應(yīng)用方面的局限性:
                   1.只能在有具有公共祖先的進程間通信,即或是父子關(guān)系進程間、或是在兄弟關(guān)系進程間通信。
                   2.數(shù)據(jù)只能在一個方向上移動
            管道創(chuàng)建
            盡管這樣,半雙工管道還是Linux系統(tǒng)上最常見的通信方式。Linux系統(tǒng)用pipe函數(shù)創(chuàng)建一個半雙工管道,期函數(shù)原型為:
                    include<unistd.h>
                    int pipe(int fd[2]);
                 參數(shù)fd是一個長度為2的文件描述符,fd[1]為輸入文件描述符,fd[1]為輸出文件描述符;函數(shù)返回類型為int,0表示成功,-1表示失敗。當成功返回時,則自動維護一個從fd[1]到fd[0]的同行管道。
            管道操作
            對管道進行讀寫,可以通過write和read進行:
                        write(fd[1], "create the pipe successfully !\n", 31 ); /*向管道寫入端寫入數(shù)據(jù)*/
                                 char str[256];
                                 read(fd[0], str, sizeof(str) ); /*從管道讀出端讀出數(shù)據(jù)*/
                   讀寫時,需要注意的問題:
                                 1.當輸出端關(guān)閉時,對輸入端的寫操作會產(chǎn)生信號SIGPIPE,說明管道讀端已經(jīng)關(guān)閉,并且write操作返回為–1,errno的值為EPIPE,對于SIGPIPE信號可以進行捕捉處理。
                        2.read返回0說明管道中沒數(shù)據(jù),但不能說明輸入端是否關(guān)閉
            操作流程
                1.創(chuàng)建管道
                2.利用fork創(chuàng)建子進程
                3.控制管道流向
                4.從fd[1]向管道寫信息
                5.通過fd[0]從管道渡信息
            創(chuàng)建管道的標準庫函數(shù)
                 #include <stdio.h>
                     FILE *popen( const char * command, const char *mode );
                     int pclose ( FILE *stream ); 
            示例
            引用《Linux C程序設(shè)計大全》 中的例子
            #include <unistd.h>
            #include <stdio.h>
            #include <fcntl.h>
            #include <sys/types.h>
            #define BUFES PIPE_BUF /* PIPE_BUF管道默認一次性讀寫的數(shù)據(jù)長度*/
            int main ( void ) {
                     int fd[2];
                     char buf[BUFSZ];
                     pid_t pid;
                     int len;
                     if ( (pipe(fd)) < 0 ){ /*創(chuàng)建管道*/
                              perror ( "failed to pipe" );
                              exit( 1 );
                     }
                     if ( (pid = fork()) < 0 ){ /* 創(chuàng)建一個子進程 */
                              perror ( "failed to fork " );
                              exit( 1 );
                     }
                     else if ( pid > 0 ){
                            close ( fd[0] ); /*父進程中關(guān)閉管道的讀出端*/
                             write (fd[1], "hello my son!\n", 14 ); /*父進程向管道寫入數(shù)據(jù)*/
                             exit ( 0);
                     }
                     else {
                             close ( fd[1] ); /*子進程關(guān)閉管道的寫入端*/
                            len = read (fd[0], buf, BUFS ); /*子進程從管道中讀出數(shù)據(jù)*/
                    if ( len < 0 ){
                             perror ( "process failed when read a pipe " );
                             exit( 1 );
                    }
                     else
                             write(STDOUT_FILENO, buf, len); /*輸出到標準輸出*/
                             exit(0);
                     }
            }

            Copyright © 天邊藍

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