进程间通信--管道

概述

管道是最初的Unix 进程间通信(IPC)的方式，它的局限在于没有名字（有名管道FIFO下节讲），从而只能由有亲缘关系的进程间使用，例如父子进程。管道和FIFO都是使用read和write函数访问的。
管道由pipe函数创建，提供一个单向的数据流

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

函数返回两个文件描述符，fd[0]和fd[1]，0用于读，1用于写。
调用pipe函数会在内核中开辟一块缓存区用于通信，一个读端，一个写端，fd[0]指向读端，fd[1]指向写端。
父子进程如何通过管道实现通信？
1、父进程调用pipe开辟管道，得到两个文件描述符指向管道的两端；
2、父进程调用fork创建子进程，子进程有两个文件描述符指向同一管道；
3、父进程关闭读端，子进程关闭写端。父进程可以往管道里写，子进程可以从管道里读，数据从写端流入，从读端流出，这样就实现了进程间通信。
fork完成之后：

关闭父进程读端、子进程写端，形成半双工（单向）数据流

//#include "stdio.h"#include "stdlib.h"#include "unistd.h"#include "errno.h"#include "string.h"int main(){    int _pipe[2];    int ret=pipe(_pipe);    if(ret==-1)//    {        printf("creat pipe error!errno code is:%d\n",errno);        return 1;    }    pid_t id = fork();    if(id<0)    {        printf("fork error!");        return 2;    }    else if(id==0)//child    {        close(_pipe[1]);        char _mesg[100];        int j=0;        while(j<6)        {            memset(_mesg,'\0',sizeof(_mesg));            int res = read(_pipe[0],_mesg,sizeof(_mesg));            printf("%d_%s strlenth is:%d\n",j,_mesg,res);            j++;        }    }    else{//father        close(_pipe[0]);        int i=0;        char* _mesg_c=NULL;        while(i<6)        {            _mesg_c="i im coder";            write(_pipe[1],_mesg_c,strlen(_mesg_c)+1);            sleep(1);            i++;        }    }    return 0;}

运行结果：

管道通信的四中特殊情况：
1、所有指向管道写端的文件描述符都关闭了，仍有进程从管道的读端读取数据，当管道中剩余的数据都被读取之后，再次读取时会返回0，就像读到文件末尾一样；
2、指向管道写端的文件描述符没关闭，持有管道写端的进程也没有向管道中写数据，这是有进程从管道的读端读取数据，当管道剩余的数据都被读取后，再次读取进程会阻塞，直到管道中有数据可读了才读取数据并返回；
3、如果指向管道读端的文件描述符都关闭了，这是有进程向管道的写端写入数据，该进程会收到SIGPIPE，会导致进程异常终止；
4、如果指向管道读端的文件描述符没关闭，而持有管道读端的进程也没有从管道中读数据，这时有进程向管道写端写数据，在管道被写满时再次写入会阻塞，直到管道中有空位置了才写入数据并返回。

管道通信的特点：
1、管道是半双工的，只能支持数据的单向流动；两进程间需要通信时需要建立起两个管道；
2、无名管道使用pipe（）函数创建，只能用于父子进程或者兄弟进程之间；
3、管道对于通信的两端进程而言，实质上是一种独立的文件，只存在于内存中；
4、数据的读写操作：一个进程向管道中写数据，所写的数据添加在管道缓冲区的尾部；另一个进程在管道中缓冲区的头部读数据。

参考：
1、http://www.cnblogs.com/MrListening/p/5858358.html
2、http://760470897.blog.51cto.com/10696844/1763616