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管道是最初的Unix IPC(进程间通信)形式,局限于没有名字,从而只能由有亲缘关系的进程使用。
#include该函数返回两个文件描述符:fd[0]和fd[1]。前者打开来读,后者打开来写。int pipe(int fd[2]);//返回:若成功则为0,若出错则为-1
管道的典型用途:为两个不同进程(父进程和子进程)间提供通信手段。
(1)提供一个单向数据流的方式:由一个进程(它将成为父进程)创建一个管道后调用fork派生一个自身的副本,父进程关闭管道的读出端,子进程关闭同一管道的写入端。
(2)提供一个双向数据流的方式:
步骤1:创建管道1(fd1[0]和fd1[1])和管道2(fd2[0]和fd2[1])
步骤2:fork;
步骤3:父进程关闭管道1的读出端(fd1[0])
步骤4:父进程关闭管道2的写入端(fd2[1])
步骤5:子进程关闭管道1的写入端(fd1[1])
步骤6:子进程关闭管道2的读出端(fd2[0])
程序实例:
#include "unpipc.h"void client(int, int), server(int, int);intmain(int argc, char **argv){ int pipe1[2], pipe2[2]; pid_t childpid; Pipe(pipe1); /* create two pipes */ Pipe(pipe2); if ( (childpid = Fork()) == 0) { /* child */ Close(pipe1[1]); Close(pipe2[0]); server(pipe1[0], pipe2[1]); exit(0); } /* 4parent */ Close(pipe1[0]); Close(pipe2[1]); client(pipe2[0], pipe1[1]); Waitpid(childpid, NULL, 0); /* wait for child to terminate */ exit(0);}#include "unpipc.h"voidclient(int readfd, int writefd){ size_t len; ssize_t n; char buff[MAXLINE]; /* 4read pathname */ Fgets(buff, MAXLINE, stdin); len = strlen(buff); /* fgets() guarantees null byte at end */ if (buff[len-1] == '\n') len--; /* delete newline from fgets() */ /* 4write pathname to IPC channel */ Write(writefd, buff, len); /* 4read from IPC, write to standard output */ while ( (n = Read(readfd, buff, MAXLINE)) > 0) Write(STDOUT_FILENO, buff, n);}#include "unpipc.h"voidserver(int readfd, int writefd){ int fd; ssize_t n; char buff[MAXLINE+1]; /* 4read pathname from IPC channel */ if ( (n = Read(readfd, buff, MAXLINE)) == 0) err_quit("end-of-file while reading pathname"); buff[n] = '\0'; /* null terminate pathname */ if ( (fd = open(buff, O_RDONLY)) < 0) { /* 4error: must tell client */ snprintf(buff + n, sizeof(buff) - n, ": can't open, %s\n", strerror(errno)); n = strlen(buff); Write(writefd, buff, n); } else { /* 4open succeeded: copy file to IPC channel */ while ( (n = Read(fd, buff, MAXLINE)) > 0) Write(writefd, buff, n); Close(fd); }}
#include标准I/O函数库提供了popen函数,它 创建一个管道并 启动另外一个进程,该进程要么从该管道读出标准输入,要么往该管道写入标准输出。FILE *popen(const char *command,const char *type);//返回:若成功则为文件指针,若出错则为NULLint pclose(FILE *stream);//返回:若成功则为shell的终止状态,若出错则为-1
pclose函数关闭由popen创建的标准I/O流,等待其中的命令终止,然后返回shell的终止状态
代码实例:
#include "unpipc.h"intmain(int argc, char **argv){ size_t n; char buff[MAXLINE], command[MAXLINE]; FILE *fp; /* 4read pathname */ Fgets(buff, MAXLINE, stdin); n = strlen(buff); /* fgets() guarantees null byte at end */ if (buff[n-1] == '\n') n--; /* delete newline from fgets() */ snprintf(command, sizeof(command), "cat %s", buff); fp = Popen(command, "r"); /* 4copy from pipe to standard output */ while (Fgets(buff, MAXLINE, fp) != NULL) Fputs(buff, stdout); Pclose(fp); exit(0);}
popen()函数实际上执行以下操作:
1.使用pipe()系统调用创建一个新管道
2.创建一个新进程,该进程又执行以下操作
a.如果type是r,就把与管道的写通道相关的文件描述符拷贝到文件描述符1(标准输出);否则,如果type是w,就把与管道的读通道相关的文件描述符拷贝到文件描述符 0(标准输入)
b.关闭pipe()返回的文件描述符
c.调用execve()系统调用执行filename所指定的程序
3.如果type是r,就关闭与管道的写通道相关的文件描述符;否则,如果type是w,就关闭与管道的读通道相关的文件描述符
4.返回FILE文件指针所指向的地址,这个指针指向仍然打开的管道所涉及的任一文件描述符。