linux pipd() fork() waitpid()使用实例

linux 下直接编译通过可使用的实例

认清管道和有名管道的读写规则是在程序中应用它们的关键.


读写规则：
管道两端可分别用描述字fd[0]以及fd[1]来描述，需要注意的是，管道的两端是固定了任务的。即一端只能用于读，由描述字fd[0]表示，称其为管道读端；另一端则只能用于写，由描述字fd[1]来表示，称其为管道写端。如果试图从管道写端读取数据，或者向管道读端写入数据都将导致错误发生。一般文件的I/O函数都可以用于管道，如close、read、write等等。


从管道中读取数据：
如果管道的写端不存在，则认为已经读到了数据的末尾，读函数返回的读出字节数为0；
当管道的写端存在时，如果请求的字节数目大于PIPE_BUF，则返回管道中现有的数据字节数，如果请求的字节数目不大于PIPE_BUF，则返回管道中现有数据字节数（此时，管道中数据量小于请求的数据量）；或者返回请求的字节数（此时，管道中数据量不小于请求的数据量）。注：（PIPE_BUF在include/linux/limits.h中定义，不同的内核版本可能会有所不同。Posix.1要求PIPE_BUF至少为512字节，red hat 7.2中为4096）。


管道写端关闭后，写入的数据将一直存在，直到读出为止.


向管道中写入数据：
向管道中写入数据时，linux将不保证写入的原子性，管道缓冲区一有空闲区域，写进程就会试图向管道写入数据。如果读进程不读走管道缓冲区中的数据，那么写操作将一直阻塞。 
注：只有在管道的读端存在时，向管道中写入数据才有意义。否则，向管道中写入数据的进程将收到内核传来的SIGPIPE信号，应用程序可以处理该信号，也可以忽略（默认动作则是应用程序终止）。

总结：1，当读管道不存在时，这时写入数据会触发SIGPIPE信号,会引起进程自动退出。

            2，当写管道不存在时，read()会立即返回（如果写管道存在，read()会阻塞）。

#include <stdlib.h>

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


int main (void)
{
    int fd[2];
    int pid = -1;
    char buf[20] = {"hello"};


    pipe(fd);
    pid = fork();


    if (pid < 0)
    {
        perror("fork error");
        return -1;
    }
    else if(pid == 0) //child process read
    {
        printf("[child] process:%d\n", getpid());
        close(fd[1]);
        bzero(buf, 20);
        read(fd[0], buf, 20);
        printf ("[child] buf:%s\n",buf);
        exit(0);
    }
    else  //parent process write
    {
        printf ("[parent] process:%d\n", getpid());
        close(fd[0]);
        write(fd[1], buf, strlen(buf));
        printf ("[parent] write end\n");
        //waitpid(pid, NULL, 0);   //阻塞于此，直到子进程退出
        /*
            == 0 子进程未结束
            > 0 子进程已经结束
            WNOHANG waitpid不阻塞
            */
        while((pid = waitpid(pid, NULL, WNOHANG)) == 0)
        {
            printf ("[parent] pid:%d exit\n", pid);
        }
        printf ("[parent]child exit\n");
    }


    return 0;
}