进程通信—管道

最新推荐文章于 2025-06-21 18:40:46 发布

zhang_dawei666

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分类专栏： C/C++ Linux-系统

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进程通信—管道

概述

pipe函数创建一个管道，一个可用于进程间通信的单向数据通道。数组pipefd用于返回两个指向管道两端的文件描述符。 pipefd [0]指的是管道的读取端。 pipefd [1]指的是管道的写入端。写入管道写入端的数据由内核缓冲，直到从管道的读取端读取。

接口说明

#include <unistd.h>
int pipe(int pipefd[2]);

#define _GNU_SOURCE /* See feature_test_macros(7) */
#include <fcntl.h> /* Obtain O_* constant definitions */
#include <unistd.h>
int pipe2(int pipefd[2], int flags);

如果flags为0，则pipe2（）与pipe（）相同。以下值可以在标志中按位或运算以获得不同的行为：

O_CLOEXEC

在两个新的文件描述符上设置close-on-exec（FD_CLOEXEC）标志。请参阅open函数中同一个标志的说明，这可能有用。

O_DIRECT（自Linux 3.4开始）

创建一个管道，以“数据包”模式执行I / O。对管道的每个写入（2）都作为一个单独的数据包处理，并且从管道读取（2）将一次读取一个数据包。请注意以下几点：

*大于PIPE_BUF字节的写入将被拆分为多个数据包。常量PIPE_BUF在<limits.h>中定义。

*如果read指定的缓冲区大小小于下一个数据包，则读取请求的字节数，并丢弃数据包中的超出字节。指定PIPE_BUF的缓冲区大小将足以读取最大可能的数据包。

*不支持零长度数据包。（指定缓冲区大小为零的read是no-op，并返回0.）

从Linux 4.5开始，可以使用fcntl函数来更改管道文件描述符的O_DIRECT设置。

O_NONBLOCK

在两个新的打开文件描述中设置O_NONBLOCK文件状态标志。使用此标志可以节省对fcntl（2）的额外调用，以实现相同的结果。

管道的局限性

1)管道只能在公共的祖先的两个进程之间使用。

2)管道是单向的。

测试用例并说明

测试代码

#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>

static void sig_catch(int signo)
{
        printf("signal caught\n");
        exit(0);
}
int main(int argc, char *argv[])
{

           int pipefd[2];
           pid_t cpid;
           char buf;

           if (argc != 2) {
               fprintf(stderr, "Usage: %s <string>\n", argv[0]);
               exit(EXIT_FAILURE);
           }

           if (pipe2(pipefd,O_NONBLOCK) == -1) {

               perror("pipe");

               exit(EXIT_FAILURE);

           }

           cpid = fork();
           if (cpid == -1) {
               perror("fork");
               exit(EXIT_FAILURE);
           }

           if (cpid == 0) {    /* Child write from pipe */
                        struct sigaction        sa;


                sa.sa_flags = 0;
                sa.sa_handler = sig_catch;
                if (sigaction(SIGPIPE, &sa, NULL) < 0)
                       printf("sigaction failed\n");



                printf("4\n");
               close(pipefd[0]);          /* Close unused read end */
               if(write(pipefd[1], argv[1], strlen(argv[1]))==-1){
                printf("5\n");
                }

               close(pipefd[1]);          /* Reader will see EOF */
                exit(EXIT_SUCCESS);
               
           } else {            /* Parent read argv[1] to pipe */

                printf("1\n");
               close(pipefd[1]);          /* Close unused write end */
                printf("2\n");
               while (read(pipefd[0], &buf, 1) > 0)
                   write(STDOUT_FILENO, &buf, 1);

                printf("3\n");
               write(STDOUT_FILENO, "\n", 1);
               close(pipefd[0]);
               exit(EXIT_SUCCESS);

           }
       }