pipe()

Pipe即管道。 　　

以下讲解均是基于Linux为环境： 

函数简介

所需头文件 #include<unistd.h> 　　

函数原型 int pipe(int fd[2]) 　　

函数传入值 fd[2]:管道的两个文件描述符，之后就是可以直接操作这两个文件描述符 　　

返回值 成功 0 失败 -1 

什么是管道

管道是Linux 支持的最初Unix IPC形式之一，具有以下特点： 　　

管道是半双工的，数据只能向一个方向流动；需要双方通信时，需要建立起两个管道； 只能用于父子进程或者兄弟进程之间（具有亲缘关系的进程）； 单独构成一种独立的文件系统：管道对于管道两端的进程而言，就是一个文件，但它不是普通的文件，它不属于某种文件系统，而是自立门户，单独构成一种文件系统，并且只存在于内存中。数据的读出和写入：一个进程向管道中写的内容被管道另一端的进程读出。写入的内容每次都添加在管道缓冲区的末尾，并且每次都是从缓冲区的头部读出数据。 

管道的创建

#include <unistd.h> 　　

int pipe(int fd[2]) 　　

该函数创建的管道的两端处于一个进程中间，在实际应用中没有太大意义，因此，一个进程在由pipe（）创建管道后，一般再fork一个子进程，然后通过管道实现父子进程间的通信（因此也不难推出，只要两个进程中存在亲缘关系，这里的亲缘关系指的是具有共同的祖先，都可以采用管道方式来进行通信）。 

管道的读写规则

　　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）。 　　

关于管道的读规则验证： 　　

/************** 　　

* readtest.c * 　　

**************/ 　　

#include <unistd.h> 　　

#include <sys/types.h> 　　

#include <errno.h> 　　

main() 　　

{ 　　

    int pipe_fd[2]; 　　

    pid_t pid; 　　

    char r_buf[100]; 　　

    char w_buf[4]; 　　

    char* p_wbuf; 　　

    int r_num; 　　

    int cmd; 　　

    memset(r_buf,0,sizeof(r_buf)); 　　

    memset(w_buf,0,sizeof(r_buf)); 　　

    p_wbuf=w_buf; 　　

    if(pipe(pipe_fd)<0) 　　

    { 　　

        printf("pipe create error "); 　　

        return -1; 　　

    } 　　

    if((pid=fork())==0) 　　

    { 　　

        printf(" "); 　　

        close(pipe_fd[1]); 　　

        sleep⑶；//确保子进程关闭写端

    　　r_num=read(pipe_fd[0],r_buf,100）；

    　　printf("read num is %d the data read from the pipe is %d ",r_num,atoi(r_buf));

       　　close(pipe_fd[0]);

     　   　exit();

 　　} 　　else if(pid>0) 　　{ 　　close(pipe_fd[0]);//read 　　strcpy(w_buf,"111"); 　　if(write(pipe_fd[1],w_buf,4）！=-1） 　　printf("parent write over "); 　　close(pipe_fd[1]);//write 　　printf("parent close fd[1] over "); 　　sleep⑽； 　　} 　　} 　　/************************************************** 　　

* 程序输出结果： 　　

* parent write over 　　

* parent close fd[1] over 　　

* read num is 4 the data read from the pipe is 111 　　

* 附加结论： 　　

* 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SIFPIPE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）