匿名管道是进程间通信中比较简单的一种,他只用于有继承关系的进程,因为匿名,非继承关系的进程无法找到这个管道,也就无法完成通信,而有继承关系的进程,是通过fork出来的,父子进程可以获得得到管道。进一步来说,子进程可以使用继承于父进程的资源,但是他无法使用叔伯进程的资源。管道通信的原理如下:
父子进程通过fork后,子进程继承了父进程的文件描述符。所以他们指向同一个数据结构。父子进程通常只需要单向通信,父子进程各关闭自己的一端。当父子进程对管道进程读写的时候,操作系统会控制这一切,包括数据的读取和写入,进程的挂起和唤醒。
int pipe(int pipefd[2]); pipefd[0] : 表示读管道 pipefd[1] : 表示写管道 返回 0表示成功,非零表示创建失败。
//匿名管道
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
int main(){
int fds[2];
int len;
char buf[100]={};
if(pipe(fds)==-1) //创建管道
perror("pipe"),exit(1);
while(fgets(buf,100,stdin)) {
len = strlen(buf);
if(write(fds[1],buf,len)==-1) //把内容写进管道
perror("write"),exit(1);
memset(buf,0x00,sizeof(char)*100);
if(read(fds[0],buf,len)==-1) //从管道里面读取内容到数组中
perror("read"),exit(1);
if(write(1,buf,len)==-1) //把从管道里读出的内容写到标准输出
perror("write"),exit(1);
}
return 0;
}
结果展示:
日常运用事例 who | wc -l 这样的事例我们经常用到,用管道连接命令会令你得心应手。
图片解析
图片解析原理
代码示例:
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
int main(){
char buf[1024]="hello world!\n";
int fds[2];
if(pipe(fds)==-1)
perror("pipe"),exit(1);
pid_t pid = fork(); //创建匿名管道
if(pid==0) {
close(fds[0]); //关闭管道读描述符
if(write(fds[1],buf,1024)==-1) //写进管道
perror("write"),exit(1);
close(fds[1]); exit(1);
} else {
memset(buf,0x00,1024);
close(fds[1]); //关闭管道写描述符
if(read(fds[0],buf,1024)==-1) //从管道读内容
perror("read"),exit(1);
if(write(1,buf,1024)==-1) perror("write"),exit(1);
close(fds[0]); exit(1);
}
return 0;
}
结果
详细过程图解
当没有数据可读时
当管道满的时候
我们刚刚可以用匿名管道在父子进程之间通信,那如果是两个不想光的进程之间该如何通信呢?
在命令行可以直接创建mkfifo filename
这里你可以看到是一个管道文件。 也可以在程序内部创建,相关函数 int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);
代码示例:
int main()
{
mkfifo("filename",0644);
return 0;
}
无关进程之间通信代码示例
从标准输入读入内容进管道
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
int main()
{
mkfifo("my.p",0664);
int outfd = open("my.p",O_WRONLY);
if(outfd==-1)
perror("open my.txt"),exit(1);
char buf[1024]={};
int n = 0;
while(fgets(buf,1024,stdin))
{
write(outfd,buf,1024);
memset(buf,0x00,1024);
}
close(outfd);
从管道中读内容,标准输出输出
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
int main()
{
int infd = open("my.p",O_RDONLY);
if(infd==-1)
perror("open my.p"),exit(1);
char buf[1024]={};
int n = 0;
while((n = read(infd,buf,1024))>0)
{
write(1,buf,n);
memset(buf,0x00,1024);
}
close(infd);
unlink("my.p"); //删除管道
return 0;
}
这里就利用管道实现了两个无关进程之间的通信。