linux进程间通信-管道

一 管道的局限性

    管道有两个局限性：（1）他是半双工（即数据只能在一个方向上流动）。（2）它只能在具有公共祖先的进程之间使用。一个管道由一个进程创建，然后该 进程调用fork，此后父子进程之间就可该管道。

 

二 管道的创建

   用函数pipe创建：

#include<unistd.h>

int pipe(int files[2]);

参数：filedes返回两个文件描述符：filedes[0] 为从管道读而打开，filedes[1]为管道写而打开。filedes[1]的输出是filedes[0]的输入。

三 管道原理图

  如下这张图可以说明管道的原理，即一个父进程创建一个子进程后，父进程打开写管道，子进程打开读管道。

四 管道只有一端时的情况

当管道的一端被关闭后，下列规则起作用：

(1)  当读一个写端已被关闭的管道时，在所有数据都被读取后， read返回0，以指示达到了文件结束处（从技术方面考虑，管道的写端还有进程时，就不会产生文件的结束。可以复制一个管道的描述符，使得有多个进程具有写打开文件描述符。但是，通常一个管道只有一个读进程，一个写进程。下一节介绍F I F O时，我们会看到对于一个单一的FIFO常常有多个写进程）。

(2)  如果写一个读端已被关闭的管道，则产生信号 SIGPIPE。如果忽略该信号或者捕捉该信号并从其处理程序返回，则 write 出错返回，errno设置为EPIPE。

(3) 在写管道时，常数 PIPE_BUF 规定了内核中管道缓存器的大小。如果对管道进行 write调用，而且要求写的字节数小于等于 PIPE_BUF，则此操作不会与其他进程对同一管道（或 FIFO )的write操作穿插进行。但是，若有多个进程同时写一个管道（或 FIFO） ，而且某个或某些进程要求写的字节数超过 PIPE_BUF字节数，则数据可能会与其他写操作的数据相穿插。

 

五 例子

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
#define MAXLINE (2014)
 
int main(void)
{
    int n, fd[2];
    pid_t pid;
    char line[MAXLINE];
 
    if (pipe(fd) < 0)
        printf("pipe error");
 
    if((pid = fork()) < 0)
        printf("fork error");
     else if (pid > 0) 
     { /* parent */
        close(fd[0]);/* close read */
        printf ("the process pid %d\n", getpid());
        printf ("the process write to pipe : hello world!\n");
        write(fd[1], "hello world\n", 12);
     } 
    else
    { /* child */
         close(fd[1]); /* close write */
         printf("the process pid %d\n", getpid());
         n = read(fd[0], line, MAXLINE);
         write(STDOUT_FILENO, line, n);
    }
 
    exit(0);
}