如何利用管道进行进程间通信？

管道通信

匿名管道

创建匿名管道

int pipe(int pipefd[2]); pipefd[0] : 表示读管道 pipefd[1] : 表示写管道 返回 0 表示成功，非零表示创建失败。

代码事例

//匿名管道 int main() { int fds[2]; int len; char buf[100]={}; if(pipe(fds)==-1) //创建管道 perror("pipe"),exit(1); while(fgets(buf,100,stdin)) { len = strlen(buf); if(write(fds[1],buf,len)==-1) //把内容写进管道 perror("write"),exit(1); memset(buf,0x00,sizeof(char)*100); if(read(fds[0],buf,len)==-1) //从管道里面读取内容到数组中 perror("read"),exit(1); if(write(1,buf,len)==-1) //把从管道里读出的内容写到标准输出 perror("write"),exit(1); } return 0; } 

结果展示

日常运用事例 who | wc -l 这样的事例我们经常用到，用管道连接命令会令你得心应手。

图片解析

####利用管道进行父子进程通信 图片解析原理 代码示例：

//父子进程通信 int main() { char buf[1024]="change world!\n"; int fds[2]; if(pipe(fds)==-1) perror("pipe"),exit(1); pid_t pid = fork(); //创建匿名管道 if(pid==0) { close(fds[0]); //关闭管道读描述符 if(write(fds[1],buf,1024)==-1) //写进管道 perror("write"),exit(1); close(fds[1]); exit(1); } else { memset(buf,0x00,1024); close(fds[1]); //关闭管道写描述符 if(read(fds[0],buf,1024)==-1) //从管道读内容 perror("read"),exit(1); if(write(1,buf,1024)==-1) perror("write"),exit(1); close(fds[0]); exit(1); } return 0; } 

结果 详细过程图解

####管道读写规则

当没有数据可读时

• O_NONBLOCK disable：read 调用阻塞，即进程暂停执行，.一直等到有数据来到为止。
• O_NONBLOCK enable：read 调用返回-1，errno 值为 EAGAIN。

当管道满的时候

• O_NONBLOCK disable：write 调用阻塞，直到有进程读.走数据
• O_NONBLOCK enable：调用返回-1，errno 值为 EAGAIN
• 如果所有管道写端对应的文件描述符被关闭，则 read 返回 0
• 如果所有管道读端对应的文件描述符被关闭，则 write 操作会产生信号 SIGPIPE,进而可能导致 write 进程退出
• 当要写.入的数据量不.大于 PIPE_BUF 时，linux 将保证写.入的原.子性。
• 当要写.入的数据量.大于 PIPE_BUF 时，linux 将不再保证写.入的原.子性。

管道特点

• 只能用于具有共同祖先的进程（具有亲缘关系的进程）之间进行通信；通常，一个管道由一个进程创建，然后该进程调用 fork，此后父、子进程之间就可应用该管道。
• 管道提供流式服务
• 一般而言，进程退出，管道释放，所以管道的生命周期随进程
• 一般而言，内核会对管道操作进行同步与互斥管道是半双工的，数据只能向一个方向流动；需要双方通信时，需要建立起两个管道

命名管道

我们刚刚可以用匿名管道在父子进程之间通信，那如果是两个不想光的进程之间该如何通信呢？

创建命名管道

在命令行可以直接创建mkfifo filename 也可以在程序内部创建，相关函数 int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);

代码示例：

int main() { mkfifo("my.p",0644); return 0; } 

####无关进程之间通信代码示例

从标准输入读入内容进管道

#include<string.h> #include<stdlib.h> #include<unistd.h> #include<sys/types.h> #include<sys/stat.h> #include<fcntl.h> int main() { mkfifo("my.p",0664); int outfd = open("my.p",O_WRONLY); if(outfd==-1) perror("open my.txt"),exit(1); char buf[1024]={}; int n = 0; while(fgets(buf,1024,stdin)) { write(outfd,buf,1024); memset(buf,0x00,1024); } close(outfd); 

从管道中读内容，标准输出输出

#include<string.h> #include<stdlib.h> #include<unistd.h> #include<sys/types.h> #include<sys/stat.h> #include<fcntl.h> int main() { int infd = open("my.p",O_RDONLY); if(infd==-1) perror("open my.p"),exit(1); char buf[1024]={}; int n = 0; while((n = read(infd,buf,1024))>0) { write(1,buf,n); memset(buf,0x00,1024); } close(infd); unlink("my.p"); //删除管道 return 0; } 

运行结果： 这里就利用管道实现了两个无关进程之间的通信。

###匿名管道和命名管道的区别。

• 匿名管道由 pipe 函数创建并打开。
• 命名管道由 mkfifo 函数创建，打开用 open
• FIFO （命名管道）与 pipe （匿名管道）之间唯一的区别在它们创建与打开的方式不同，一但这些工作完成之后，它们具有相同的语义。