管道

管道分为有名管道和无名管道

1.无名管道(pipe)

A.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

B.只能用于父子进程或者兄弟进程之间(具有亲缘关系的进程);

C.单独构成一种独立的文件系统:管道对于管道两端的进程而言,就是一个文件,但它不是普通的文件,它不属于某种文件系统,而是自立门户,单独构成一种文件系统,并且只存在与内存中

D.数据的读出和写入:一个进程向管道中写的内容被管道另一端的进程读出。写入的内容每次都添加在管道缓冲区的末尾,并且每次都是从缓冲区的头部读出数据。

管道是基于文件描述符的通信方式。当一个管道建立时,它会创建两个文件描述符fd[0]和fd[1]。其中fd[0]固定用于读管道,而fd[1]固定用于写管道,一般文件I/O的函数都可以用来操作管道(lseek除外)。

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  3. #include <errno.h>
  4. #include <string.h>

  5. #define N 10
  6. #define MAX 100

  7. int child_read_pipe(int fd)
  8. {
  9.     char buf[N];
  10.     int n = 0;

  11.     while(1)
  12.     {
  13.         n = read(fd,buf,sizeof(buf));
  14.         buf[n] = '\0';

  15.         printf("Read %d bytes : %s.\n",n,buf);

  16.         if(strncmp(buf,"quit",4) == 0)
  17.             break;
  18.     }

  19.     return 0;
  20. }

  21. int father_write_pipe(int fd)
  22. {
  23.     char buf[MAX] = {0};
  24.     
  25.     while(1)
  26.     {
  27.         printf(">");
  28.         fgets(buf,sizeof(buf),stdin);
  29.         buf[strlen(buf)-1] = '\0';
  30.         write(fd,buf,strlen(buf));
  31.         usleep(500);
  32.         if(strncmp(buf,"quit",4) == 0)
  33.             break;
  34.     }

  35.     return 0;
  36. }

  37. int main()
  38. {
  39.     int pid;
  40.     int fd[2];

  41.     if(pipe(fd) < 0)
  42.     {
  43.         perror("Fail to pipe");
  44.         exit(EXIT_FAILURE);
  45.     }

  46.     if((pid = fork()) < 0)
  47.     {
  48.         perror("Fail to fork");
  49.         exit(EXIT_FAILURE);

  50.     }else if(pid == 0){

  51.         close(fd[1]);
  52.         child_read_pipe(fd[0]);

  53.     }else{
  54.         
  55.         close(fd[0]);
  56.         father_write_pipe(fd[1]);
  57.     }
  58.     
  59.     exit(EXIT_SUCCESS);
  60. }
二、有名管道

1.1有名管道的介绍

无名管道,由于没有名字,只能用于亲缘关系的进程间通信.。为了克服这个缺点,提出了有名管道(FIFO)。

FIFO不同于无名管道之处在于它提供了一个路径名与之关联,以FIFO的文件形式存在于文件系统中,这样,即使与FIFO的创建进程不存在亲缘关系的进程,只要可以访问该路径,就能够彼此通过FIFO相互通信,因此,通过FIFO不相关的进程也能交换数据。值的注意的是,FIFO严格遵循先进先出(first in first out),对管道及FIFO的读总是从开始处返回数据,对它们的写则把数据添加到末尾。它们不支持诸如lseek()等文件定位操作。

注意:有名管道的名字存在于文件系统中,内容存放在内存中。


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