简述Linux进程间通信之管道pipe（下）

Posted 2020-09-21 草里藏珠

　　上篇文章的简述,我相信大家对管道的概念有了模糊的认识,本文通过代码实例来强化对管道的理解.

　　创建管道主要用到pipe函数,pipe的原型如下:

一、函数原型

　　#include <unistd.h>

　　int pipe(int pipefd[2]);

　　参数:一个整型数组,管道创建成功后,pipefd[0]表示管道的读端,pipefd[1]表示管道的写端.

　　成功返回0,失败返回-1,同时errno被设置.

二、父子进程通信

　　上文中,我们描述了父子进程通过管道来进行通信的整个过程,现在我们用C语言来实现:

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int main(){
    int fds[2] = {0};
    //1.创建管道
    if(pipe(fds)==-1){
        perror("pipe");
        return 1;
    }
    //2.fork子进程
    pid_t pid = fork();
    if(pid > 0){        //father
        //3.父进程关闭读端,向写端写入数据
        close(fds[0]);
        char buff[1024]={0};
        printf("parent to child#");
        fflush(stdout);
        ssize_t s = read(0,buff,sizeof(buff)-1);
        buff[s-1] = 0;
        write(fds[1],buff,s);
        close(fds[1]);
    }else if(pid==0){   //child
        //3.子进程关闭写端,从读端读出数据
        close(fds[1]);
        char buff[1024]={0};
        ssize_t s = read(fds[0],buff,sizeof(buff));
        printf("child to receive#%s\n",buff);
        close(fds[0]);
    }else{
        perror("fork");
        return 2;
    }
    wait(NULL); //回收子进程
    return 0;
}

　　上述代码中,我们展示的是父子进程普通的通信情况,除了正常情况之外,我们还需考虑四种异常情况:

三、四种情况

 　　为了节省文章篇幅,代码部分省略,读者可以自行测试.

　　1.父进程不断向管道中写数据,子进程不从管道中读取数据,子进程fds[0]读端保持开启.

　　这种情况将导致管道被写满,同时父进程被阻塞,直到管道中有空位置.

　　2.父进程不断向管道中写数据,子进程不从管道中读取数据,子进程关闭了fds[0]读端.

　　这种情况下,父进程会收到SIGPIPE信号,进而被终止.

　　3.父进程向管道中写了一些数据,子进程不断从管道中读取数据,父进程fds[1]写端保持开启.

　　这种情况下,子进程将管道中数据读取完毕之后,会进入阻塞状态.直到管道中有新数据产生.

　　4.父进程向管道中写了一些数据,子进程不断从管道中读取数据,父进程关闭了fds[1]写端.

　　这种情况下,子进程会读完管道中数据,最后read返回0,就像读到文件末尾一样.