linux 进程学习笔记-进程pipe管道

所谓“进程间通信（IPC，inter－process communication）”，按照其目的讲就是让进程之间能够“共享数据”，“传输数据”，“事件通知”等，我所知道的一共有“管道” “信号” “消息队列(报文)” “共享内存” “套接字” 这几种方式。  

  

  

这里先看看“管道” 

可以将管道想象成生活中的水管，只不过其中流动的是“数据”。一个管道有两个“端”，一个称为“写端”，从这里将数据写入管道，另外一个称为“读端”，用于将数据从管道中读出。 

管道分为非命名管道和命名管道两种，前者一般写成pipe，后者写作named pipe 

<!--[if !supportLists]-->Ÿ <!--[endif]-->pipe 

由于其没有名字(或者说id之类的)，所以其无法在两个毫无干系的两个进程间使用。试想一下，进程A创建了一个管道，进程B无法去找到该管道并使用它，因为没有任何可拿去查找的凭据，连名字都没有... 但在一种特殊情况下其是有用的，如下图，假设进程A创建了一个管道： 

 

其中的箭头代表数据写入和读出，很明显，进程A可以从管道的写端将数据写入，然后再从读端读出，但这似乎没有什么意义。 

但，如果在管道建立以后，我们将进程A进行一次fork()，有意思的事情发生了， 子进程会复制父进程的大部分信息，这些信息里当然包含了代表了管道读端和写端的两个“描述字”（但管道仍然只有一份，就像被两个进程读写的某个硬盘文件只有一份一样），所以其就演变成下图这个样子： 

 

如果此时，我们将上图中左上角以及右下角的两个箭头抛弃掉: 

 

这样，A和B之间就建立起了一个通信管道。 

  

那么，将上述过程写成代码的形式就很简单了。 

首先是 int pipe(int f[2])，这个函数将创建一个未命名管道，并将管道的读端描述字包含在f[0]中，将写端描述字放在f[1]中，然后你就可以像利用普通文件描述字一样来读写数据了。 

然后是fork函数，再次是int close(int fd) 函数，其用于关闭指定的文件描述字。 

最后是write和read函数，用于读写数据。 


#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
 
#define BUFF_SZ 256
 
int main()
{
    printf("app start...\n");
    
    pid_t          pid;
    int            pipe_fd[2];
    char           buf[BUFF_SZ];
    const char     data[] = "hi, this is the test data";
    int            bytes_read;
    int            bytes_write;
    
    //clear buffer, all bytes as 0
    memset(buf, 0, sizeof(buf));
    
    //creat pipe
    if(pipe(pipe_fd) < 0)
    {
        printf("[ERROR] can not create pipe\n");
        exit(1);
    }
    
    
    //fork an new process
    if(0 == (pid=fork()))
    {
        //close the write-point of pipe in child process
        close(pipe_fd[1]);
        
        //read bytes from read-point of pipe in child process
        if((bytes_read = read(pipe_fd[0], buf, BUFF_SZ)) > 0)
        {
            printf("%d bytes read from pipe : '%s'\n", bytes_read, buf);
        }
        
        //close read-point of pipe in child process
        close(pipe_fd[0]);
        exit(0);
    }
    
    
    //close read-point of pipe in parent process
    close(pipe_fd[0]);
    
    //write bytes to write-point of pipe in parent process
    if((bytes_write = write(pipe_fd[1], data, strlen(data))))
    {
        printf("%d bytes wrote to pipe : '%s'\n", bytes_write, data);
    }
    
    //close write-point of pipe in parent process
    close(pipe_fd[1]);
    
    //wait child process exit
    waitpid(pid, NULL, 0);
    
    printf("app end\n");
    
    return 0;
}
 
输出为：
app start...
25 bytes wrote to pipe : 'hi, this is the test data'
25 bytes read from pipe : 'hi, this is the test data'
app end