linux系统编程——管道pipe

管道pipe

内核中的缓冲区，多数使用队列（数据结构）来实现的。而队列多采用环形队列，一般采用阻塞机制，还有另一种机制是覆盖机制（当队列满的时候，后入队的覆盖之前的数据）。

 

下边例1 完成的功能就是 父进程向管道中写数据，子进程读父进程写的数据。

——例1：

/*************************************************************************> Created Time: 2016年08月08日 星期一 17时37分47秒 ************************************************************************/#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <string.h>#include <stdlib.h>#include <sys/wait.h>int main(void){int fd[2];char str[1024] = "hello xuxing";char buf[1024];pid_t pid;//fd[0] 读数据端//fd[1] 写数据端if(pipe(fd) < 0) {/* 错误日志 */perror("pipe");exit(1);}pid = fork();//父写子读if(pid > 0) {//父进程里边,关闭父读close(fd[0]);write(fd[1], str, strlen(str));sleep(3);wait(NULL);}else if (pid == 0) {//子进程里边，关闭子写int len;close(fd[1]);len = read(fd[0], buf, sizeof(buf));sprintf(str, "child %s\n", buf);write(STDOUT_FILENO, buf, len);}else {perror("fork");exit(1);}return 0;}

##重要图解——pipe

注意：

一定是先创建管道，之后在fork进程。

 

重要知识点

管道的读写端通过打开的文件描述符来传递，因此要通信的两个进程必须从共同祖先哪里继承管道文件描述符。上边的例子是父进程把文件描述符传给子进程，也可以父进程fork两次，把文件描述符传递给两个子进程，然后两个子进程之间通信，总之需要通过fork传递文件描述符使得两个进程都能同时访问同一个管道。

使用管道需要注意一下4种特殊情况（假设都是阻塞I/O操作）

1、 所有指向管道的写端的文件描述符都关闭了

2、 如果有指向管道写端的文件描述符没有关闭（管道写端的引用计数大于0），管道写端的进程也没有向管道中写数据，这时候有进程从管道读端读数据，那么管道数据被读取后，再次read会阻塞

3、 所有指向管道读端的文件描述符都关闭了（管道引用计数等于0），这时候有进程向管道写端write，那么进程会受到信号SIGPIPE,通常会导致进程终止

4、 如果有指向管道读端的文件描述符，没有关闭（管道读端引用计数大于0）管道读端的进程也没有从管道中读数据，这时候有进程向管道写端写数据，那么write会发生阻塞，知道管道中有了空位置才写入数据比并返回。

——例2：

计算一个管道pipe缓冲区的大小

#include <stdio.h>#include <unistd.h>int main(void){int fd[2];pipe(fd);printf("pipe buf %ld\n", fpathconf(fd[0], _PC_PIPE_BUF));printf("%ld\n", fpathconf(STDOUT_FILENO, _PC_NAME_MAX));printf("%ld\n", pathconf("hello", _PC_NAME_MAX));return 0;}