linux編程之pipe()函數

管道是一種把兩個進程之間的標準輸入和標準輸出鏈接起來的機制，從而提供一種讓多個進程間通訊的方法，當進程建立管道時，每次

都須要提供兩個文件描述符來操做管道。其中一個對管道進行寫操做，另外一個對管道進行讀操做。對管道的讀寫與通常的IO系統函數一

致，使用write()函數寫入數據，使用read()讀出數據。

#include<unistd.h>

int pipe(int filedes[2]);

返回值：成功，返回0，不然返回-1。參數數組包含pipe使用的兩個文件的描述符。fd[0]:讀管道，fd[1]:寫管道。

必須在fork()中調用pipe()，不然子進程不會繼承文件描述符。兩個進程不共享祖先進程，就不能使用pipe。可是可使用命名管道。

 

當管道進行寫入操做的時候，若是寫入的數據小於128K則是非原子的，若是大於128K字節，緩衝區的數據將被連續地寫入

管道，直到所有數據寫完爲止，若是沒有進程讀取數據，則將一直阻塞,以下：

在上例程序中，子進程一次性寫入128K數據，當父進程將所有數據讀取完畢的時候，子進程的write()函數才結束阻塞而且

返回寫入信息。

命名管道FIFO

管道最大的劣勢就是沒有名字，只能用於有一個共同祖先進程的各個進程之間。FIFO表明先進先出，單它是一個單向數據流，也就是半雙工，和

管道不一樣的是：每一個FIFO都有一個路徑與之關聯，從而容許無親緣關係的進程訪問。  

        #include <sys/types.h>

        #include <sys/stat.h>

      int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);
     這裏pathname是路徑名,mode是sys/stat.h裏面定義的建立文件的權限.

如下示例程序來自：http://blog.chinaunix.net/uid-20498361-id-1940238.html

  有親緣關係進程間的fifo的例子

/*  * 有親緣關係的進程間的fifo的使用  * fifo 使用的簡單例子  */ #include "../all.h" #define FIFO_PATH "/tmp/hover_fifo" void  do_sig(int signo) {     if (signo == SIGCHLD)         while (waitpid(-1, NULL, WNOHANG) > 0)             ; } int main(void) {     int ret;     int fdr, fdw;     pid_t pid;     char words[10] = "123456789";     char buf[10] = {'\0'};              // 建立它,若存在則不算是錯誤,     // 若想修改其屬性須要先打開獲得fd,而後用fcntl來獲取屬性,而後設置屬性.     if (((ret = mkfifo(FIFO_PATH, FILE_MODE)) == -1)                       && (errno != EEXIST))         perr_exit("mkfifo()");     fprintf(stderr, "fifo : %s created successfully!\n", FIFO_PATH);     signal(SIGCHLD, do_sig);     pid = fork();     if (pid == 0) { // child         if ((fdr = open(FIFO_PATH, O_WRONLY)) < 0) // 打開fifo用來寫             perr_exit("open()");         sleep(2);         // 寫入數據         if (write(fdr, words, sizeof(words)) != sizeof(words))              perr_exit("write");         fprintf(stderr, "child write : %s\n", words);         close(fdw);     } else if (pid > 0) { // parent         if ((fdr = open(FIFO_PATH, O_RDONLY)) < 0) // 打開fifo用來讀             perr_exit("open()");         fprintf(stderr, "I father read, waiting for child ...\n");         if (read(fdr, buf, 9) != 9) //讀數據             perr_exit("read");         fprintf(stderr, "father get buf : %s\n", buf);         close(fdr);     }     // 到這裏fifo管道並無被刪除,必須手動調用函數unlink或remove刪除.     return 0;     }

從例子上能夠看出使用fifo時須要注意:
*fifo管道是先調用mkfifo建立,而後再用open打開獲得fd來使用.
*在打開fifo時要注意,它是半雙工的的,通常不能使用O_RDWR打開,而只能用只讀或只寫打開.

   fifo能夠用在非親緣關係的進程間,而它的真正用途是在服務器和客戶端之間. 因爲它是半雙工的因此,若是要進行客戶端和服務器雙方的通訊的話,

每一個方向都必須創建兩個管道,一個用於讀,一個用於寫.

下面是一個服務器,對多個客戶端的fifo的例子:

server 端的例子:

/*  * FIFO server  */ #include "all.h" int main(void) {     int fdw, fdw2;     int fdr;     char clt_path[PATH_LEN] = {'\0'};     char buf[MAX_LINE] = {'\0'};     char *p;     int n;          if (mkfifo(FIFO_SVR, FILE_MODE) == -1 && errno != EEXIST)             perr_exit("mkfifo()");         if ((fdr = open(FIFO_SVR, O_RDONLY)) < 0)             perr_exit("open()");     /*       * 根據fifo的建立規則, 若從一個空管道或fifo讀,       * 而在讀以前管道或fifo有打開來寫的操做, 那麼讀操做將會阻塞       * 直到管道或fifo不打開來讀, 或管道或fifo中有數據爲止.       *      * 這裏,咱們的fifo原本是打開用來讀的,可是爲了,read不返回0,      * 讓每次client端讀完都阻塞在fifo上,咱們又打開一次來讀.      * 見unpv2 charper 4.7      */     if ((fdw2 = open(FIFO_SVR, O_WRONLY)) < 0)             fprintf(stderr, "open()");          while (1) {         /* read client fifo path from FIFO_SVR */      /* 這裏因爲FIFO_SVR有打開來寫的操做,因此當管道沒有數據時,        * read會阻塞,而不是返回0.        */         if (read(fdr, clt_path, PATH_LEN) < 0) {             fprintf(stderr, "read fifo client path error : %s\n", strerror(errno));                 break;         }         if ((p = strstr(clt_path, "\r\n")) == NULL) {             fprintf(stderr, "clt_path error: %s\n", clt_path);             break;         }         *p = '\0';         DBG("clt_path", clt_path);         if (access(clt_path, W_OK) == -1) { // client fifo ok, but no permission             perror("access()");                 continue;         }         /* open client fifo for write */         if ((fdw = open(clt_path, O_WRONLY)) < 0) {             perror("open()");                 continue;         }         if ((n = read(fdr, buf, WORDS_LEN)) > 0) { /* read server words is ok */             printf("server read words : %s\n", buf);             buf[n] = '\0';             write(fdw, buf, strlen(buf));             }     }          close(fdw);         unlink(FIFO_SVR);     exit(0); }

客戶端的例子:

 

/* * Fifo client * */#include "all.h"intmain(void){    int fdr, fdw;    pid_t pid;        char clt_path[PATH_LEN] = {'\0'};    char buf[MAX_LINE] = {'\0'};    char buf_path[MAX_LINE] = {'\0'};        snprintf(clt_path, PATH_LEN, FIFO_CLT_FMT, (long)getpid());            DBG("clt_path1 = ", clt_path);    snprintf(buf_path, PATH_LEN, "%s\r\n", clt_path);    if (mkfifo(clt_path, FILE_MODE) == -1 && errno != EEXIST)            perr_exit("mkfifo()");    /* client open clt_path for read     * open server for write        */    if ((fdw = open(FIFO_SVR, O_WRONLY)) < 0)         perr_exit("open()");        /* write my fifo path to server */        if (write(fdw, buf_path, PATH_LEN) != PATH_LEN)                perr_exit("write()");    if (write(fdw, WORDS, WORDS_LEN) < 0)    /* write words to fifo server */        perr_exit("error");    if ((fdr = open(clt_path, O_RDONLY)) < 0)            perr_exit("open()");    if (read(fdr, buf, WORDS_LEN) > 0) {     /* read reply from fifo server */        buf[WORDS_LEN] = '\0';        printf("server said : %s\n", buf);    }        close(fdr);    unlink(clt_path);        exit(0);}