進程間通訊——管道

原文： http://www.cppblog.com/tianbianlan/archive/2009/07/18/90420.html

進程間通訊——管道

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中是沒有實名的，並不能夠在文件系統中以任何方式看到該管道。它只是進程的一種資源，會隨着進程的結束而被系統清除。管道通訊是在UNIX系統中應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，這個特性致使了它在應用方面的侷限性：

       1.只能在有具備公共祖先的進程間通訊，即或是父子關係進程間、或是在兄弟關係進程間通訊。

       2.數據只能在一個方向上移動

管道建立

儘管這樣，半雙工管道仍是Linux系統上最多見的通訊方式。Linux系統用pipe函數建立一個半雙工管道，期函數原型爲：

        include<unistd.h>

        int pipe(int fd[2]);

     參數fd是一個長度爲2的文件描述符，fd[1]爲輸入文件描述符，fd[1]爲輸出文件描述符；函數返回類型爲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。

管道操做

對管道進行讀寫，能夠經過write和read進行：

            write(fd[1], "create the pipe successfully !\n", 31 ); /*向管道寫入端寫入數據*/

                     char str[256];

                     read(fd[0], str, sizeof(str) ); /*從管道讀出端讀出數據*/

       讀寫時，須要注意的問題：

                     1.當輸出端關閉時，對輸入端的寫操做會產生信號SIGPIPE，說明管道讀端已經關閉，而且write操做返回爲–1，errno的值爲EPIPE，對於SIGPIPE信號能夠進行捕捉處理。

            2.read返回0說明管道中沒數據，但不能說明輸入端是否關閉

操做流程

    1.建立管道

    2.利用fork建立子進程

    3.控制管道流向

    4.從fd[1]向管道寫信息

    5.經過fd[0]從管道渡信息

建立管道的標準庫函數

     #include <stdio.h>

         FILE *popen( const char * command, const char *mode ); 

         int pclose ( FILE *stream );  

示例

引用《Linux C程序設計大全》 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據長度*/
int main ( void ) {
         int fd[2];
         char buf[BUFSZ];
         pid_t pid;
         int len;
         if ( (pipe(fd)) < 0 ){ /*建立管道*/
                  perror ( "failed to pipe" );
                  exit( 1 );
         }
         if ( (pid = fork()) < 0 ){ /* 建立一個子進程 */
                  perror ( "failed to fork " );
                  exit( 1 );
         }
         else if ( pid > 0 ){
                close ( fd[0] ); /*父進程中關閉管道的讀出端*/
                 write (fd[1], "hello my son!\n", 14 ); /*父進程向管道寫入數據*/
                 exit ( 0);
         }
         else {
                 close ( fd[1] ); /*子進程關閉管道的寫入端*/
                len = read (fd[0], buf, BUFS ); /*子進程從管道中讀出數據*/
        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);
         }
}