Linux--无名管道(pipe)

1、无名管道的概述

管道(pipe)又称无名管道。 无名管道是一种特殊类型的文件，在应用层体现为两个打开的文件描述符。

管道的特点:

1、半双工，数据在同一时刻只能在一个方向上流动。
2、数据只能从管道的一端写入，从另一端读出。
3、写入管道中的数据遵循先入先出的规则。
4、管道所传送的数据是无格式的，这要求管道的读出方与写入方必须事先约定好数据的格式， 如多少字节算一个消息等。
5、管道不是普通的文件，不属于某个文件系统，其只存在于内存中。
6、管道在内存中对应一个缓冲区。不同的系统其大小不一定相同。
7、从管道读数据是一次性操作，数据一旦被读走，它就从管道中被抛弃，释放空间以便写更多的数据。8、管道没有名字，只能在具有血缘关系的进程之间使用

2、无名管道的创建

#include<unistd.h>
int pipe(int filedes[2]);

功能:
        经由参数filedes返回两个文件描述符
参数:
        filedes为int型数组的首地址，其存放了管道的文件描述符fd[0]、fd[1]。
        filedes[0]为读而打开，filedes[1]为写而打开管道，filedes[0]的输出是filedes[1]的输入。
返回值:
        成功:返回 0
        失败:返回-1
注意:在使用无名管道的时候 必须事先确定，谁发，谁收的问题。

示例代码1:父进程发 子进程收

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<sys/wait.h>
int main(int argc,char const *argv[])
{
     //创建一个无名管道 
     int fd[2];
     pipe(fd);
     //创建一个子进程 
     //父进程发 子进程收 
     pid_t pid = fork(); 
     if (pid == 0) //子进程
    {
           //子进程的写端无意义(可以事先关闭) 
           close(fd[1]);
          //子进程接收父进程消息
          printf("子进程%d正在等待父进程的消息\n", getpid());
          unsigned char buf[128] = ""; 
         read(fd[0], buf, sizeof(buf)); 
         printf("子进程%d读到的消息为:%s\n", getpid(), buf); 
         //子进程读完数据 应该关闭读端 
          close(fd[0]); 
         //显示退出
       _exit(‐1); 
     }
     else if (pid > 0)//父进程
     {
           //父进程的读端无意义(可以事先关闭) 
           close(fd[0]);
          //写端写入数据 
          printf("父进程:%d将3秒后写入数据hello pipe\n", getpid()); 
          sleep(3);
          write(fd[1], "hello pipe", strlen("hello pipe"));
          printf("父进程:%d完成写入\n", getpid()); 
          //通信完成 应该关闭写端 
          close(fd[1]); 
          //等待子进程退出 
          wait(NULL); 
       } 
      return 0; 
}

3、无名管道读写的特点

1、默认用read函数从管道中读数据是阻塞的。
2、调用write函数向管道里写数据，当缓冲区已满时write也会阻塞。
3、通信过程中，读端口全部关闭后，写进程向管道内写数据时，写进程会(收到SIGPIPE信号)退出。