Linux进程间通讯（IPC）------匿名管道



匿名管道的特点

数据是字节流。
当从一个管道中读取数据时，除非一端写入数据或写端关闭，否则会处于阻塞状态。
管道是单传输的，只能一端用于写，一端用于读，即是半双工的。
管道只能在具有相同祖先的进程间进行通讯。
当写入的数据小于PIPE_BUF字节时，那么写入操作是原子性的（就是要么全部数据连续写入，要么一个字节都没有写入）。这样可以确保多个进行写一个管道时，出现数据混乱问题。
管道容量有限制。当写入的数据超过容量时，写入操作会阻塞，直到另一端读出一些数据，当写完所有数据才能返回。因此为了避免阻塞，只能加快读的速度。
管道的读和写默认是阻的态，可以使用fcntl函数将管道的读写操作设为非阻塞状态。
对于读和写关闭时造成的影响

如果所有的读描述符都关闭情况下，进行write操作，将返回SIGPIPE信号
如果所有的写描述都关闭情况下，进行read操作，将返回0

对于read读取缓冲区为空，阻塞和非阻塞的情况

阻塞：read读取的缓存区为空，会阻塞read操作，知道有数据写入
非阻塞：read操作会立即返回-1，errno会返回EAGIN.

对write写缓存区满时，阻塞和非阻塞的情况
阻塞：write操作将阻塞，直到有程序将缓冲区的数据取走，write写入完所有数据。
非阻塞：write操作会立即返回-1，errno会返回EAGIN。

匿名管道相关函数

       1.创建管道，函数原型如下：

     int pipe(int filedes[2]);

           说明：返回值为int类型，0表示创建成功，-1表示创建失败。参数为2个文件描述符，fd[0]表示读描述符，fd[1]表示写描述符。
    
       2.dup和dup2函数
          可以使用dup和dup2函数复制描述符、

     int dup(int oldfd);

           说明：该函数用于复制oldfd描述符，返回一个新的最小的描述符。

     int dup(int oldfd, int newfd)；

           说明：该函数用oldfd描述符，覆盖newfd描述符。
    
        3.popen函数

     FILE *popen(const char *command, const char* mode):
     int pclose(FILE *stream);

           说明: popen函数创建一个子进程才执行shell,而shell又创建一个子进程来执行command。
           功能：该函数用于和shell命令通讯。
           注意：popen使用的是块缓存，因此，一般调用进程向管道写入数据，stdio库不会立即将数据传递给另一端，除非手动调用fflush和fclose。因此对于从管道中读数据，如果对端正在操作stdio，那么命令进程写的数据不会立即传送，这种对于调用进程没有办法立即读取数据。

例子

        一个父子进程通过匿名管道进行通讯的例子。    

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
int fd[2];
char buffer[1024] = {0};
char str[] = "Hello world!";

int ret = pipe(fd);
if(ret ==-1)
{
printf("创建管道失败\n");
return -1;
}

pid_t pid = fork();
switch(pid)
{
case 0:
close(fd[1]);
read(fd[0], buffer, sizeof(buffer));
printf("子进程接收到数据: %s\n", buffer);
break;
case -1:
printf("创建进程失败\n");
break;
default:
close(fd[0]);
write(fd[1], str, strlen(str));
sleep(5);//等待子进程先于父进程结束
break;
}

return 0;
}

        输出结果如下：