▋1. 管道的概念

管道，又名「无名治理」，或「匿名管道」，管道是一种十分根本，也是应用十分频繁的IPC形式。

1.1 管道实质

  • 管道的实质也是一种文件，不过是伪文件，实际上是一块内核缓冲区，大小4K；
  • 管道创立当前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；

1.2 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：

1.3 管道的长处

简略

1.4 管道的毛病

  • 只能单向通信，如果须要双向通信则须要建设两个管道；
  • 只能利用于具备血缘关系的过程，如父子过程；
  • 缓冲区大小受限，通常为1页，即4k；

▋2. 管道的创立

管道创立三步曲：

a. 父过程调用pipe函数创立管道；

b. 父过程调用fork函数创立子过程；

c. 父过程敞开fd[0]，子过程敞开fd[1]；

具体如下图所示：

▋3. 管道的读写行为

a. 管道的缓冲区大小固定为4k，所以如果管道内数据曾经写满，则无奈再写入数据，过程的write调用将阻塞，直到有足够的空间再写入数据；

b. 管道的读动作比写动作要快，数据一旦被读走了，管道将开释相应的空间，以便后续数据的写入。当所有的数据都读完之后，过程的read()调用将阻塞，直到有数据再次写入。

▋4. 例程

父子间通信：

 1#include <stdio.h> 2#include <sys/types.h> 3#include <unistd.h> 4#include <string.h> 5 6int main() 7{ 8    int fd[2]; 9    pid_t pid;10    char buf[1024];11    char *data = "hello world!";1213    /* 创立管道 */14    if (pipe(fd) == -1) {15        printf("ERROR: pipe create failed!\n");16        return -1;17    }1819    pid = fork();20    if (pid == 0) {21        /* 子过程 */22        close(fd[1]);   // 子过程读取数据，敞开写端23        read(fd[0], buf, sizeof(buf));  // 从管道读数据24        printf("child process read: %s\n", buf);25        close(fd[0]);26    } else if (pid > 0) {27        /* 父过程 */28        close(fd[0]);   //父过程写数据，敞开读端29        write(fd[1], data, strlen(data));   // 向管道写数据30        printf("parent process write: %s\n", data);31        close(fd[1]);32    }3334    return 0;35}

兄弟间通信：

 1#include <stdio.h> 2#include <sys/types.h> 3#include <unistd.h> 4#include <string.h> 5#include <sys/wait.h> 6 7int main () 8{ 9    int fd[2];10    int i = 0;11    pid_t pid;12    char buf[1024];13    char *data = "hello world!";1415    /* 创立管道 */16    if (pipe(fd) == -1) {17        printf("ERROR: pipe create failed!\n");18        return -1;19    }2021    for (i = 0; i < 2; i++) {22        pid = fork();23        if (pid == -1) {24            printf("ERROR: fork error!\n");25            return -1;26        } else if (pid == 0) {27            break;28        }29    }3031    /* 通过i来判断创立的子过程及父过程 */32    if (i == 0) {33        /* 第一个子过程，兄过程 */34        close(fd[0]);   // 兄过程向弟过程写数据，敞开读端35        write(fd[1], data, strlen(data));36        printf("elder brother send: %s\n", data);37        close(fd[1]);38    } else if (i == 1) {39        /* 第二个子过程，弟过程 */40        close(fd[1]);41        read(fd[0], buf, sizeof(buf));42        printf("younger brother receive: %s\n", buf);43        close(fd[0]);44    } else {45        /* 父过程 */46        close(fd[0]);47        close(fd[1]);48        for (i = 0; i < 2; i++) {49            wait(NULL);50        }51    }5253    return 0;54}

更多精彩内容，请关注公众号良许Linux，公众内回复1024可收费取得5T技术材料，包含：Linux，C/C++，Python，树莓派，嵌入式，Java，人工智能，等等。公众号内回复进群，邀请您进高手如云技术交换群。

最初，最近很多小伙伴找我要Linux学习路线图，于是我依据本人的教训，利用业余时间熬夜肝了一个月，整顿了一份电子书。无论你是面试还是自我晋升，置信都会对你有帮忙！

收费送给大家，只求大家金指给我点个赞！

电子书 | Linux开发学习路线图

也心愿有小伙伴能退出我，把这份电子书做得更完满！

有播种？心愿老铁们来个三连击，给更多的人看到这篇文章

举荐浏览：

  • 干货 | 程序员进阶架构师必备资源免费送
  • 神器 | 反对搜寻的资源网站