linux系统编程学习day5--IPC之管道

管道

管道这个方式个人感觉真的是非常简单的，先简述一下管道的概念：

管道的概念就是这些，需要注意一下的是什么是伪文件，还有就是半双工这两个概念。

伪文件：

这里管道的伪文件其实就是一块内核的缓冲区，把数据都放在这片缓冲区里面然后进行读写操作，伪文件系统是一个linux里面的一个概念，有兴趣的可以查阅一下相关的资料，有很多种伪文件，都代表不懂得意义。

半双工通信方式：

这个概念的话如果有一些嵌入式基础的会好理解的多，嵌入式里面有各种通信方式，单工，半双工，全双工这些。

半双工就是指数据可以在一个信号载体的两个方向上传输，但是不能同时传输，比如我这边可以读写你那边也能读写，但是我读的时候我不能写入，我写入的时候不能读取，在某一时刻数据只能在某一个方向流动，这就是半双工，单工就是完全单向的，全双工相应的就是读写可以同时进行的，在嵌入式里面的话有几个典型的半双工模式，例如I2C通信，RS-485等。

管道更加通俗易懂得来阐述它得概念的话就是字面意思了，就把它理解成一根水管，这根水管连接到了两个木桶里面或者两个池子里面，数据就是管道里面的水，如果我想从木桶A里面的水流到木桶B那么就需要把木桶A抬高，水流利用重力自然而然地从A到B，但是B不能到A，相反亦然。

概念理解了之后就只是如何使用的问题了，使用也十分简单，就仅仅一个pipe函数而已，pipe函数具体用法可以在linux得man page查看， man 2 pipe出现如下页面

int pipe(int pipefd[2]);

函数原型可以看出返回值是int型，默认的失败返回-1的然后参数里面的 int pipefd[2]这是一个传入参数，需要我们在外部定义一个包含两个文件描述符的数组，这个数组就是我们的管道，很简单，如果我们需要调用这个管道那么就只需要在创建出来的管道里面用wirte(fd[1],...,...)， 这个value就是你需要传入的值，这里1定义为写入，0定义为读取，如果你需要读取数据就只需要read(fd[0],...,...),十分的简单。

下面的 int pipe2(int pipefd[2], int flags);

多了一个flags参数，这个参数在下面也有详细的说明，这里不细说了。

需要注意一下：

1.pipe只能在有血缘关系的进程里面进行使用，且pipe的调用必须要在fork之前。

这个应该很好理解，毕竟pipe管道应该是在父进程开辟，且子进程要继承它，如果在fork之后调用的话就是父子进程同时创建管道就会有两个管道了

2.管道使用完毕后应该及时的关闭掉。

关闭的方式就是调用一次close(pipefd[x]);

3.pipe开辟的管道成为匿名管道，如果需要在非血缘关系间进行使用的话，需要使用有名管道。

贴一个pipe的示例程序代码：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
    int fd[2];// fd[0] read fd[1] write
    pid_t pid;
    int ret = pipe(fd);
    if(ret == -1)
    {
        perror("pipe error");
        return 0; 
    }
    pid = fork();
    if(pid == -1)
    {
        perror("fork error");
        return 0;
    }
    if(pid == 0)
    {
        close(fd[1]);
        char buf[1024];
        ret = read(fd[0],buf,sizeof(buf));
        if(ret == 0)
        {
            printf("----------\n\n");
        }
        write(STDOUT_FILENO,buf,ret);
    }
    else{
        close(fd[0]);
        write(fd[1],"这个很牛逼的数据\n",strlen("这个很牛逼的数据\n"));
    }
return 0;

}