进程间通信(IPC)：管道

管道是unix ipc最古老的形式，所有unix系统都提供此通信机制。

管道的两种限制：

1 半双工，数据单方向流动。

2只能用于具有公共祖先的进程之间。需要双方通信时，需要建立起两个管道。

例外：流管道没有限制1，FIFO和命名管道没有限制2。

管道是一个文件，但它不属于某种文件系统，而是单独构成一种文件系统，并且只存在与内存中。

管道有pipe函数建立：

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

管道是基于文件描述符的通信方式。其中filedes[0]为读打开，filedes[1]为写打开。filedes[1]的输出是filedes[0]的输入。如下图两种方法描述管道：

通常调用fork的进程接着调用pipe函数，创建从父进程到子进程或相反的管道。

fork之后管道图：

现在如果需要父进程到子进程的管道，需要关闭父进程的读端fd[0]和子进程的写端fd[1]：

在写管道时，常数PIPE_BUF规定了内核中管道缓存器的大小。

如果对管道进行write调用，而且要求写的字节数小于等于PIPE_BUF，则此操作不会与其他进程对同一管道（或FIFO）的write操作穿插进行。

但是，若有多个进程同时写一个管道（或FIFO），而且某个或某些进程要求写的字节数超过PIPE_BUF字节数，则数据可能会与其他写操作的数据相穿插。

当管道的一端被关闭：

(1)写端关闭,进行读，在所有数据都被读取后,read返回0,以指示达到了文件结束处.

(2)读端关闭,进行写，则产生信号SIGPIPE。如果忽略该信号或者捕捉该信号并从其处理程序返回，则write出错返回，errno设置为EPIPE。

下面一个父进程向子进程发送字符串的例子：

int main(void){
    int n,fd[2];
    pid_t pid;
    char line[MAXLINE];
    pipe(fd);
    pid=fork();
    else if(pid>0){
        close(fd[0]);
        n=read(STDIN_FILENO,line,MAXLINE);
        write(fd[1],line,n);
    }
    else{
       close(fd[1]);
       n=read(fd[0],line,MAXLINE);
       write(STDOUT_FILENO,line,n);
    }
}