对 shell 有肯定理解的人都晓得，管道和重定向是 Linux 中十分实用的 IPC 机制。
在 shell 中，咱们通常应用合乎‘|’来示意管道，符号‘>’和‘<’示意重定向。
那么管道和重定向的实在含意（定义）又是什么呢？
管道的定义
管道就是一个过程与另一个过程之间通信的通道，它通常是用作把一个过程的输入通过管道连贯到另一个过程的输出。
它是半双工运作的，想要同时双向传输须要应用两个管道。
管道又能够分为匿名管道和命名管道，而 shell 中应用到的是匿名管道，所以本文仅形容匿名管道。
例如命令 ls | grep main.c，应用了管道来连贯了两条命令来执行，可能疾速地让咱们晓得当前目录下是否有 main.c 文件。
管道的实质是内存中的缓冲区，能够看作是关上到内存中的文件。
所以须要应用两个文件描述符来索引它，一个示意读端，一个示意写端。
并且规定，数据只能从读端读取、只能往写端写入。
创立管道
应用函数 pipe() 能够创立匿名管道，须要蕴含头文件 unistd.h，示例代码：
int fd[2];
pipe(fd);
首先创立一个 2 个元素的整型数组，而后将该数组作为 pipe() 的参数，pipe() 执行胜利后，数组元素 fd[0] 的值就会变成所创立的管道的读端的文件描述符，fd[1] 就会变成写端的文件描述符。
至此管道就算创立胜利了。
把管道作为规范输入输出
管道创立胜利后，就能够间接应用 read() 和 write() 函数对管道进行数据的读写。
而因为 shell 中都是应用规范输入输出对管道进行读写的，例如 ls | grep main.c 就是将 ls 的规范输入写到了管道写端，而 grep 的规范输出则从管道读端读取，所以本文也只形容此办法。
示例代码如下：
int fd[2];
pipe(fd);
pid=fork();
if(0==pid) //execute next command in child process
{dup2(fd[0],0);//redirect standard input to pipe(read)
close(fd[0]);
close(fd[1]);
if(0!=execvp(cmd0[0],cmd0))
printf("No such command!n");
exit(EXIT_SUCCESS);
}
else //execute current command in current process
{dup2(fd[1],1);//redirect standard output to pipe(write)
close(fd[0]);
close(fd[1]);
if(0!=execvp(cmd1[0],cmd1))
printf("No such command!n");
exit(EXIT_SUCCESS);
}
- 首先是创立一个管道，而后创立子过程，子过程会继承这一个管道，也就保障了父过程与子过程操作的是同一个管道（管道的继承与一般变量不同）。
- 如果咱们心愿在子过程中执行管道的读端的程序例如 ls | grep main.c 中的 grep main.c；在父过程中执行管道的写端的程序，例如 ls | grep main.c 中的 ls。
- 在子过程中，先调用 dup2(fd[0],0); 此函数就是将规范输出的文件描述符 0, 指向了管道的读端。
文件描述符，实质是非负整数，通常是小整数；它是一个索引，通过该索引能够找到对应的文件。
例如，规范输出、规范输入、规范谬误的文件描述符默认是 0、1、2。当过程须要从规范输出中读取数据时，就会通过 0 索引找到规范输出所对应的内存缓冲区来读取数据。
- 假如此时管道读端的文件描述符为 3、写端文件描述符为 4。
- 调用 dup2(fd[0],0)，实际上就是将文件描述符 3 指向的文件表项赋值给了文件描述符 0，而文件描述符 0 正是过程默认的规范输出。
- 所以此时，当过程须要从规范输出读取数据时，过程就会通过文件描述符 0 来找到管道读端所对应内存缓冲区。
- 从而实现了通过规范输出来读取管道的数据，也能够说是，将管道的读端重定向到了规范输出。管道的写端与规范输出的关系也与此相似，此处不再赘述。
- 调用 dup2(fd[0],0) 之后还须要调用 close() 函数将管道原有的文件描述符敞开，敞开的意思是文件描述符 3 和 4 不再索引到管道或者其余文件，也就是说此时应用 read 函数从文件描述符 3 中是读取不到管道的数据的了，并不是说敞开管道的意思。
- 实现管道的设置之后，就能够通过 exec 族函数来执行外部命令了。
须要留神的是，调用 exec 族函数并不会把管道这种 IPC 资源笼罩或者从新初始化。
文件重定向
文件重定向其实与下面管道重定向到规范输入输出很相似，甚至能够间接采纳下面所说的办法来实现。然而此处将讲述一种更加简洁的办法实现。
实例代码如下：
char fileName[20]="out.txt";
freopen(fileName,"w",stdout);//redirect stdout to fileName
以上两行简略的代码就实现了，将该过程的规范输入重定向到了文件 out.txt，甚至一行就能够实现。
执行以上代码后，以后过程的所有规范输入，也就是 printf() 之类的输入全都会被写到文件 out.txt，显示屏将不会有输入。
而将过程的规范输出重定向到文件 in.txt 的代码如下：
char fileName[20]="in.txt";
freopen(fileName,"r",stdin);//redirect stdin to fileName
其中的外围函数就是 freopen()：
转自：TOMORROW 起源：https://www.tomorrow.wiki/arc…