LInux系统编程学习之《管道的应用》

今天来总结一些管道的应用

有时候我们需要在父进程和子进程之间进行信息的交换通信，那么管道就是我们选择的一种办法

1.匿名管道

创建匿名管道需要使用pipe函数

/*
* #include <unistd.h>
* int pipe(int pipedes[2]);
* 成功返回0，出错返回-1，错误记录在errno变量中
* pipedes是用来定义管道的读取文件
* pipedes[0]用于从管道中读，pipedes[1]用于从管道中写
*/

例子：我们现在写一个程序，子进程对管道近进行写数据，父进程对管道进行读数据

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>

int main(int argc,char ** argv)
{
int fd[2],nbytes;
pid_t childpid;
char string[] = "Hello world!\n";
char readbuffer[80];

pipe(fd);  //创建管道，传入一个数量为2的一维数组即可

if ((childpid = fork())==-1)  //创建子进程
{
perror("fork");
_exit(1);
}
if (0 == childpid)
{
close(fd[0]);   //子进程关闭读取管道,即fd[0]
write(fd[1],string,strlen(string));  //子进程写入数据到管道中
_exit(0);
}
else
{
close(fd[1]);  //父进程关闭写入管道，即fd[1]
nbytes = read(fd[0],readbuffer,sizeof(readbuffer)); //父进程从管道中读取数据
printf("Receive string:%s",readbuffer);  //把读到的数据打印出来
}
return 0;
}

使用匿名管道需要注意的地方：

1.pipe()的调用必须在fork()之前

2.及时关闭不需要的管道句柄

3.使用dup()之前确定定向的目标是最小的文件句柄

4.匿名管道只能实现在父子进程间的通信，如果两个进程之间没有fork()关系，就必须考虑其他的进程通信方法

2.有名管道

为了解决管道不能提供非父子关系进程的通信缺陷，在管道的基础上发展了有名管道

有名管道不仅具有了管道的通信功能，还具有了普通文件的优点（可以被多个进程共享，可长期存在），有效的解决了管道通信的缺点、

建立有名管道的函数如下：

/*
* #include <sys/stat.h>
* int mknod(char * pathname,mode_t mode,dev_t dev);
* 成功返回0，出错返回-1
* pathname:管道的路径
* mode:文件的权限
* dev:设备号，一般填0
*/


下面是一个有名管道的例子，例子中，建立一个有名管道，向管道内读写信息：
创建管道，并等到管道内信息到来：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <linux/stat.h>

#define FIFO_FILE "sample_fifo_test"

int main()
{
FILE * fp;
char readbuf[80];
umask(0); //清除mask标记
mknod(FIFO_FILE,S_IFIFO | 0666,0);  //创建有名管道
while (1)
{
fp = fopen(FIFO_FILE,"r"); //打开管道
fgets(readbuf,80,fp);      //读取管道中信息
printf("Receiver string:%s\n",readbuf);  //打印信息
fclose(fp);  //使用完关闭管道
}
return 0;
}


打开管道，向管道内写入信息：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <linux/stat.h>

#define FIFO_FILE "sample_fifo_test"

int main()
{
FILE * fp;
char buf[255];

while (NULL != gets(buf)) //获取项管道内写入的信息
{
fp = fopen(FIFO_FILE,"w");  //打开管道
fputs(buf,fp);  //写入信息到管道内
fclose(fp);  //关闭管道
}
return 0;
}


有名管道使用注意：
1.有名管道一次写入的数据量有限制，在头文件<linux/limits.h>中的PIPE_BUF可以获取，如果一次写入的数据超过这个值，则会分多次写入，这时如果有多个程序在使用管道，则可能会出现数据不一致的情况

2.有名管道必须同时有读/写两个进程。如果一个进程试图向一个没有读入端进程的有名管道写入数据，一个SIGPIPE信号会产生。