进程间通信之匿名管道

我们知道每个进程都有各自 的进程地址空间，一个进程看不到另外一个进程的全局变量，那么要实现进程之间的数据交换，必须要通过内核，首先内核要先开辟缓冲区，进程1先把数据拷贝到内核的缓冲区中，进程2再从缓冲区中把数据拿走，内核提供的这种机制就叫做进程间通信。

管道是一种基本的IPC机制，用于创建管道的函数为pipe;

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

调用pipe函数首先要在内核开辟一块缓冲区用于通信，他有一个读端，一个写段，通过filedes参数传出给用户程序两个文件描述符，filedes[0]表示管道读端，filedes[1]表示管道写端，通过read(filedes[0]);或者write(filedes[1]);向这个⽂文件读写数据其实是在读写内核缓冲区。pipe函数调⽤用成功返回0,调⽤用失败返回-1。
创建管道的过程如下：

1.首先父进程调用pipe来创建管道，同时得到2个文件描述符指向读端与写段。
2.父进程调用fork创建子进程，子进程继承父进程的文件描述符表，同样子进程也有两个文件描述符指向管道的两端。
3.父进程关闭读端，子进程关闭写段（或者父进程关闭写段，子进程关闭读端）
4.管道使用环形队列实现的，数据从写段流入，从读端流出，这样就形成了进程间的通信机制。
但是这样有一个问题，管道式单双工的，数据传输是单方向的，只能一方写，一方读，不能进行双向通信。管道的读写端要通过打开的文件描述符传递，要通信的两个进程必须要继承公共祖先的文件描述符才能进行通信，所以管道一般用于有关系的进程之间的通信，一般是父子进程之间的通信。
使用管道要注意一下4中特殊情况：
1.如果所有指向管道写端的文件描述符都关闭了，而仍然有进程从管道里读数据，当管道数据为空时，在此读会返回0，就像读到文件结尾一样。
2.如果有指向管道写端的文件描述符没有关闭，持有管道写端的进程也没有像管道中写入数据，那么对管道进行读操作，当管道中的数据被读完之后，read就会阻塞式等待，直到管道中有数据为止。
3.如果所有只想读端的文件描述符全部关闭，仍然有进程向管道中写数据，那么该进程就会收到SIGPIPE信号，会导致进程异常终止。
4.如果有指向管道读端的文件描述符没有关闭，持有管道读端的进程也没有读管道中数据，那么对管道进行写操作，当管道被写满时，write就会阻塞式等待，直到管道有空间为止。
实现代码如下：

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <string.h>int main(){    int pp[2]={0};    if(pipe(pp)<0)    {        perror("pipe");        return -1;    }    pid_t id=fork();    if(id==0)    {        close(pp[0]);//child->write        char* msg="hello,I am child";        while(1)        {            write(pp[1],msg,strlen(msg));            sleep(1);        }    }    else//father->read    {        close(pp[1]);        char buf[1024];        while(1)        {            ssize_t s=read(pp[0],buf,sizeof(buf)-1);            if(s>0)        {            buf[s]=0;            printf("%s\n",buf);        }        }    }    return 0;}

此代码是让子进程写，父进程每隔一秒读一次，结果如下：