linux学习——进程间通信之管道

在linux系统中，进程间通信主要有以下几种方式，这一期及以后的博文中将对各种进程间通信进行介绍。

1、管道

2、命名管道

3、信号

4、信号量

5、消息队列

6、共享内存

7、套接字

在本文中，将对管道进行说明。

一、管道

管道是UNIX IPC的最老形式，并且所有U N I X系统都提供此种通信机制，管道有两种限制：

(1) 它们是半双工的。数据只能在一个方向上流动。

(2) 它们只能在具有公共祖先的进程之间使用。通常，一个管道由一个进程创建，然后该进程调用f o r k，此后父、子进程之间就可应用该管道。

有两种方法来描绘一个管道。左半图显示了管道的两端在一个进程中相互连接，右半图则说明数据通过内核在管道中流动。



但是，一个进程之间的管道基本上是不用的，一般是父进程与子进程之间进行通信，如下图。



当管道的一端被关闭后，下列规则起作用：

(1) 当读一个写端已被关闭的管道时，在所有数据都被读取后， read返回0，以指示达到了文件结束处（从技术方面考虑，管道的写端还有进程时，就不会产生文件的结束。可以复制一个管道的描述符，使得有多个进程具有写打开文件描述符。但是，通常一个管道只有一个读进程，一个写进程。

(2) 如果写一个读端已被关闭的管道，则产生信号 SIGPIPE。如果忽略该信号或者捕捉该信号并从其处理程序返回，则write出错返回，error设置为EPIPE。

在写管道时，常数PIPE_BUFF规定了内核中管道缓存器的大小。如果对管道进行 write调用，而且要求写的字节数小于等于PIPE_BUFF，则此操作不会与其他进程对同一管道的write操作穿插进行。但是，若有多个进程同时写一个管道，而且某个或某些进程要求写的字节数超过PIPE_BUFF字节数，则数据可能会与其他写操作的数据相穿插。

二、编程实例

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

int main(void)
{
pid_t pid ;
int fd[2];
int ret ;
char send_buff[]= "hello, this is a test" ;
char recv_buff[50];

ret = pipe(fd);
if( ret < 0)
{
printf("pipe error\n");
return 0;
}

pid = fork();
if( pid < 0 )
{
printf("fork error\n");
return 0 ;
}

//child
if( pid == 0)
{
int len = 0;
close(fd[1]);

len = read( fd[0] , recv_buff ,50);
printf("len:%d receive:%s\n" ,len , recv_buff);
}

//parent
else if( pid > 0)
{
close(fd[0]);
write(fd[1] , send_buff , sizeof(send_buff));
}

return 0;
}