linux 管道

本文介绍了一个使用C语言实现的管道通信示例程序。程序通过创建管道,并利用fork创建子进程来展示如何在父子进程间进行单向数据通信。父进程向管道写入数据,而子进程从管道中读取这些数据。
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//管道通讯:单向,先进先出,管道尾部写入数据,管道头部读出数据;数据读出后,管道将自动删除该数据;
//无名管道,用于父子进程间通讯,先创建管道,再fork创建子进程,该子进程继承父进程创建的管道;
// 管道创建 int pipe(int filedis[2]); 管道关闭close(filedis[2]);
int main()
{
        int pipe_fd[2];
        pid_t pid;
        char buf[100];
        int readnum,writenum;

        memset(buf,0,100);//清buf       

        if(pipe(pipe_fd)<0)
        {
                printf("creat pipe failure!\n");
                exit(1);
        }
        else
                printf("creat pipe success!\n");

        if((pid=fork())==0)//子进程
        {
                close(pipe_fd[1]);//关闭管道尾部(管道写)
                if((readnum=read(pipe_fd[0],&buf,6))>0)
                        printf("read pipe success,number=%d,data=%s\n",readnum,buf);
                else if(readnum==0)
                        printf("pipe is empty!\n");
                else
                        printf("read pipe failure!\n");

                if((readnum=read(pipe_fd[0],&buf,15))>0)
                     printf("read pipe success,number=%d,data=%s\n",readnum,buf);
                else if(readnum==0)
                        printf("pipe is empty!\n");
                else
                        printf("read pipe failure!\n");

                close(pipe_fd[0]);//关闭管道头部,管道读结束

                exit(0);
        }
        else if(pid>0)
        {
                close(pipe_fd[0]);//关闭管道头部(管道读)
                if((writenum=write(pipe_fd[1],"delta electronic ",17))>0)
                        printf("write pipe success!,number=%d,data=%s\n",writenum,"delta electronic ");
                else
                        printf("write pipe failure!\n");

                if((writenum=write(pipe_fd[1],"will",4))>0)
                        printf("write pipe success!,number=%d,data=%s\n",writenum,"will");
                else
                        printf("write pipe failure!\n");

                close(pipe_fd[1]);//关闭管道尾部,管道写结束
                waitpid(pid,NULL,0);//等待子进程结束
                exit(0);
        }
        exit(0);
}

### Linux 管道使用教程 #### 一、基本概念 管道Linux 中一种重要的进程间通信机制,能够将一个命令的标准输出作为下一个命令的标准输入。这种特性使得多个简单工具组合起来完成复杂任务成为可能[^1]。 #### 二、无名管道 无名管道主要用于有亲缘关系的进程间的通讯,即父子进程或者兄弟进程之间。其特点是单向传输数据,并且只能由一对进程访问。创建无名管道通常通过 `pipe()` 函数实现,在调用此函数前建立好管道,则 fork 后子进程中也会拥有该管道副本并可对其进行操作[^4]。 ```c #include <unistd.h> int pipe(int pipefd[2]); // 返回值:成功返回0;失败返回-1 ``` 当执行上述代码后会得到两个文件描述符组成的数组`pipefd[]`,其中第一个元素代表读取端而第二个则是写入端。对于父/子进程来说可以根据需求关闭不需要的那一端来确保不会发生死锁现象。 #### 三、有名管道(FIFO) 相比起无名管道,FIFO 不仅可以在不相关联的进程间传递消息,而且支持全双工模式(尽管大多数情况下还是采用半双工的方式工作)[^3]。要创建 FIFO 文件需借助 mkfifo 命令或是在程序内部利用相应 API 完成: ```bash mkfifo my_fifo_file ``` 之后就可以像对待普通文件一样打开它来进行读写了: ```c #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> int fd = open("my_fifo_file", O_WRONLY); write(fd,"hello world\n",strlen("hello world\n")); close(fd); /* 或者 */ int fd = open("my_fifo_file",O_RDONLY); char buf[80]; read(fd,buf,sizeof(buf)); printf("%s",buf); close(fd); ``` #### 四、应用实例 - 统计当前系统中的进程数量 这里给出一个简单的例子展示如何运用 shell 内置功能配合管道达成特定目的——计算正在运行着多少个进程: ```shell ps aux | wc -l ``` 这条指令先列出所有活动进程(`ps aux`)再将其交给单词计数工具处理(`wc -l`),最终得出总数目。 #### 五、注意事项 虽然管道提供了便捷高效的 IPC 方案之一,但在某些场景下或许 TCP/IP 协议栈更为合适,尤其是在跨主机甚至互联网级别的分布式环境中[^2]。
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