46.1 管道介绍
46.1.1 管道通信
- 管道是针对于本地计算机的两个进程之间的通信而设计的通信方法，建立管道后，实际获得两个文件描述符：一个用于读取而另一个用于写入
- 最常见的 IPC 机制，通过 pipe 系统调用
- 管道是单工的，数据只能向一个方向流动，需要双向通信时，需要建立起两个管道
- 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
- 管道实际上就是建立在内核区域的一块缓存
46.1.2 管道分类
- 匿名管道：
- 在关系进程中进行（父进程和子进程、兄弟进程之间）
- 由 pipe 系统调用，管道由父进程建立
- 管道位于内核空间，其实是一块缓存
- 命名管道（FIFO）
- 两个没有任何关系的进程之间通信可通过命名管道进行数据传输，本质是内核中的一块缓存，另在文件系统中以一个特殊的设备文件（管道文件）存在
- 通过系统调用 mkfifo 创建
46.1.3 管道创建
1 #include <unistd.h> 2 int pipe(int fd[2]);
- 函数参数：两个文件描述符数组
- fd[0]：为 pipe 的读端
- fd[1]：为 pipe 的写端
- fd[0] 用于读取管道，fd[1] 用于写入管道
- 返回值：成功返回 0；出错返回 -1
案例
46.1.4 管道读写
- 管道主要用于不同进程间通信。实际上，通常先创建一个管道，再通过 fork 函数创建一个子进程
46.2 例子
46.2.1 管道应用
1 #include <stdio.h>
2 #include <stdlib.h>
3 #include <string.h>
4 #include <unistd.h>
5 #include <sys/types.h>
6 #include <sys/wait.h>
7
8 /**
9 * 父进程通过管道传输两个数据给子进程
10 * 由子进程负责从管道中读取并输出
11 */
12 int main(void)
13 {
14 int fd[2];
15
16 /** 创建管道 */
17 if(pipe(fd) < 0){
18 perror("pipe error");
19 exit(1);
20 }
21
22 pid_t pid;
23 if((pid = fork()) < 0){
24 perror("fork error");
25 exit(1);
26 }
27 else if(pid > 0) { ///< 父进程
28 close(fd[0]); ///< 父进程用来写入数据
29 int start = 1, end = 100;
30 if((write(fd[1], &start, sizeof(int))) != sizeof(int)) {
31 perror("write error");
32 exit(1);
33 }
34
35 if((write(fd[1], &end, sizeof(int))) != sizeof(int)) {
36 perror("write error");
37 exit(1);
38 }
39
40 close(fd[1]);
41 wait(0);
42 }
43 else { ///< 子进程
44 close(fd[1]); ///< 子进程用来读取数据
45 int start, end;
46 if(read(fd[0], &start, sizeof(int)) < 0){
47 perror("read error");
48 exit(1);
49 }
50
51 if(read(fd[0], &end, sizeof(int)) < 0){
52 perror("read error");
53 exit(1);
54 }
55
56 close(fd[0]);
57 printf("child process read start: %d, end %d\n", start, end);
58 }
59
60 return 0;
61 }
编译运行：
46.2.2 在管道系统中使用 excu 函数
1 #include <stdio.h>
2 #include <unistd.h>
3 #include <stdlib.h>
4 #include <sys/wait.h>
5 #include <sys/types.h>
6
7 char *cmd1[3] = {"/bin/cat", "/etc/passwd", NULL};
8 char *cmd2[3] = {"/bin/grep", "root", NULL};
9
10 int main(void)
11 {
12 int fd[2];
13 if(pipe(fd) < 0){
14 perror("pipe error");
15 exit(1);
16 }
17
18 int i = 0;
19 pid_t pid;
20 for(; i < 2; i++){
21 pid = fork();
22 if(pid < 0){
23 perror("fork error");
24 exit(1);
25 }
26 else if(pid == 0){
27 if(i == 0){ /** 第一个子进程负责往管道写入数据 */
28 /** 关闭读端 */
29 close(fd[0]);
30
31 /** 将标准输出重定向到管道的写端
32 * 下面命令的执行的结果会写入到管道中，而不是输出到屏幕 */
33 if(dup2(fd[1], STDOUT_FILENO) != STDOUT_FILENO)
34 {
35 perror("dup2 error");
36 }
37
38 close(fd[1]);
39
40 /** 调用 exec 函数执行 cat 命令 */
41 if(execvp(cmd1[0], cmd1) < 0){
42 perror("execvp error");
43 exit(1);
44 }
45 break;
46 }
47
48 if(i == 1){/** 第二个子进程负责从管道读取数据 */
49 /** 关闭写端 */
50 close(fd[1]);
51
52 /** 将标准输入重定向到管道的读端 */
53 if(dup2(fd[0], STDIN_FILENO) != STDIN_FILENO){
54 perror("dup2 error");
55 }
56
57 close(fd[0]);
58
59 /** 调用 exec 函数执行 grep 命令 */
60 if(execvp(cmd2[0], cmd2) < 0){
61 perror("execvp error");
62 exit(1);
63 }
64
65 break;
66 }
67 }
68 else {
69 if(i == 1){
70 /** 父进程要等到子进程全部创建完毕才去回收 */
71 close(fd[0]);
72 close(fd[1]);
73 wait(0);
74 wait(0);
75 }
76
77 }
78 }
79 return 0;
80 }
执行结果如下：
原文地址：https://www.cnblogs.com/kele-dad/p/10279756.html
时间： 2024-08-11 11:41:17