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这篇文章主要介绍 Linux 中有名管道是什么意思,文中介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们一定要看完!
一、管道的概念
管道,又名「无名管理」,或「匿名管道」,管道是一种非常基本,也是使用非常频繁的 IPC 方式。
1. 管道本质
管道的本质也是一种文件,不过是伪文件,实际上是一块内核缓冲区,大小 4K;
管道创建以后会产生两个文件描述符,一个是读端,另一个是写端;
管道里的数据只能从写端被写入,从读端被读出;
1. 管道原理
管道是内核的一块缓冲区,更具体一些,是一个环形队列。数据从队列的一端写入数据,另一端读出,如下图示:
3. 管道的优点
简单
4. 管道的缺点
只能单向通信,如果需要双向通信则需要建立两个管道;
只能应用于具有血缘关系的进程,如父子进程;
缓冲区大小受限,通常为 1 页,即 4k;
二、管道的创建
管道创建三步曲:
父进程调用 pipe 函数创建管道;
父进程调用 fork 函数创建子进程;
父进程关闭 fd[0],子进程关闭 fd[1];
具体如下图所示:
三、管道的读写行为
管道的缓冲区大小固定为 4k,所以如果管道内数据已经写满,则无法再写入数据,进程的 write 调用将阻塞,直到有足够的空间再写入数据;
管道的读动作比写动作要快,数据一旦被读走了,管道将释放相应的空间,以便后续数据的写入。当所有的数据都读完之后,进程的 read() 调用将阻塞,直到有数据再次写入。
四、例程
父子间通信:
#include stdio.h #include sys/types.h #include unistd.h #include string.h int main() { int fd[2]; pid_t pid; char buf[1024]; char *data = hello world! /* 创建管道 */ if (pipe(fd) == -1) { printf( ERROR: pipe create failed!\n return -1; } pid = fork(); if (pid == 0) { /* 子进程 */ close(fd[1]); // 子进程读取数据,关闭写端 read(fd[0], buf, sizeof(buf)); // 从管道读数据 printf(child process read: %s\n , buf); close(fd[0]); } else if (pid 0) { /* 父进程 */ close(fd[0]); // 父进程写数据,关闭读端 write(fd[1], data, strlen(data)); // 向管道写数据 printf(parent process write: %s\n , data); close(fd[1]); } return 0; }
兄弟间通信:
#include stdio.h #include sys/types.h #include unistd.h #include string.h #include sys/wait.h int main () { int fd[2]; int i = 0; pid_t pid; char buf[1024]; char *data = hello world! /* 创建管道 */ if (pipe(fd) == -1) { printf( ERROR: pipe create failed!\n return -1; } for (i = 0; i 2; i++) { pid = fork(); if (pid == -1) { printf( ERROR: fork error!\n return -1; } else if (pid == 0) { break; } } /* 通过 i 来判断创建的子进程及父进程 */ if (i == 0) { /* 第一个子进程,兄进程 */ close(fd[0]); // 兄进程向弟进程写数据,关闭读端 write(fd[1], data, strlen(data)); printf(elder brother send: %s\n , data); close(fd[1]); } else if (i == 1) { /* 第二个子进程,弟进程 */ close(fd[1]); read(fd[0], buf, sizeof(buf)); printf(younger brother receive: %s\n , buf); close(fd[0]); } else { /* 父进程 */ close(fd[0]); close(fd[1]); for (i = 0; i 2; i++) { wait(NULL); } } return 0; }
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