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這篇文章主要介紹 Linux 中有名管道是什么意思,文中介紹的非常詳細,具有一定的參考價值,感興趣的小伙伴們一定要看完!
一、管道的概念
管道,又名「無名管理」,或「匿名管道」,管道是一種非常基本,也是使用非常頻繁的 IPC 方式。
1. 管道本質
管道的本質也是一種文件,不過是偽文件,實際上是一塊內核緩沖區,大小 4K;
管道創建以后會產生兩個文件描述符,一個是讀端,另一個是寫端;
管道里的數據只能從寫端被寫入,從讀端被讀出;
1. 管道原理
管道是內核的一塊緩沖區,更具體一些,是一個環形隊列。數據從隊列的一端寫入數據,另一端讀出,如下圖示:
3. 管道的優點
簡單
4. 管道的缺點
只能單向通信,如果需要雙向通信則需要建立兩個管道;
只能應用于具有血緣關系的進程,如父子進程;
緩沖區大小受限,通常為 1 頁,即 4k;
二、管道的創建
管道創建三步曲:
父進程調用 pipe 函數創建管道;
父進程調用 fork 函數創建子進程;
父進程關閉 fd[0],子進程關閉 fd[1];
具體如下圖所示:
三、管道的讀寫行為
管道的緩沖區大小固定為 4k,所以如果管道內數據已經寫滿,則無法再寫入數據,進程的 write 調用將阻塞,直到有足夠的空間再寫入數據;
管道的讀動作比寫動作要快,數據一旦被讀走了,管道將釋放相應的空間,以便后續數據的寫入。當所有的數據都讀完之后,進程的 read() 調用將阻塞,直到有數據再次寫入。
四、例程
父子間通信:
#include stdio.h #include sys/types.h #include unistd.h #include string.h int main() { int fd[2]; pid_t pid; char buf[1024]; char *data = hello world! /* 創建管道 */ if (pipe(fd) == -1) { printf( ERROR: pipe create failed!\n return -1; } pid = fork(); if (pid == 0) { /* 子進程 */ close(fd[1]); // 子進程讀取數據,關閉寫端 read(fd[0], buf, sizeof(buf)); // 從管道讀數據 printf(child process read: %s\n , buf); close(fd[0]); } else if (pid 0) { /* 父進程 */ close(fd[0]); // 父進程寫數據,關閉讀端 write(fd[1], data, strlen(data)); // 向管道寫數據 printf(parent process write: %s\n , data); close(fd[1]); } return 0; }
兄弟間通信:
#include stdio.h #include sys/types.h #include unistd.h #include string.h #include sys/wait.h int main () { int fd[2]; int i = 0; pid_t pid; char buf[1024]; char *data = hello world! /* 創建管道 */ if (pipe(fd) == -1) { printf( ERROR: pipe create failed!\n return -1; } for (i = 0; i 2; i++) { pid = fork(); if (pid == -1) { printf( ERROR: fork error!\n return -1; } else if (pid == 0) { break; } } /* 通過 i 來判斷創建的子進程及父進程 */ if (i == 0) { /* 第一個子進程,兄進程 */ close(fd[0]); // 兄進程向弟進程寫數據,關閉讀端 write(fd[1], data, strlen(data)); printf(elder brother send: %s\n , data); close(fd[1]); } else if (i == 1) { /* 第二個子進程,弟進程 */ close(fd[1]); read(fd[0], buf, sizeof(buf)); printf(younger brother receive: %s\n , buf); close(fd[0]); } else { /* 父進程 */ close(fd[0]); close(fd[1]); for (i = 0; i 2; i++) { wait(NULL); } } return 0; }
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