linux pipe使用小結

　　pipe作為linux中最基礎的進程間通信機制，經常在shell中使用，例如ps aux | grep aaa 即建立了一個管道，而linux 下C程序同樣可以通過系統調用pipe在父子進程間使用管道功能。

pipe函數原型如下：

#include <unistd.h>

int pipe(int pipefd[2]);

1.  通過函數參數返回兩個描述符（fd），pipefd[0] 用來讀，pipefd[1]用來寫， 寫入到pipefd[1]的數據將可以從pipefd[0]讀出，管道作為半雙工通道，數據只能沿一個方向前進；
2. pipe函數返回0表示調用成功，返回-1表示調用失敗；

 

• 讀取一個空的pipe將導致read操作阻塞，直到有數據被寫入到pipe中；向一個已經滿的pipe寫數據將導致write操作阻塞，直到pipe中的數據被讀取出去；

如果想避免read和write阻塞，可通過fcntl將pipefd設置成O_NONBLOCK，read和write無論是否成功，都將直接返回，這時需要判斷read和write返回錯誤碼，判斷操作是否成功。

• 如果有多個進程同時向一個pipe寫入時，只有在每個進程寫入的數據長度都小於PIPE_BUF時，才可以保證pipe寫入的原子性，不然可能會出現數據錯亂的情況；
• 管道作為半雙工通道，如果想實現雙向通信，則需要打開兩個管道，一個從父進程->子進程，另一個從子進程->父進程。

#include <unistd.h>

void server(int wfd) {
    write(wfd, "HELLO PIPE\n", 11);
}

void client(int rfd) {
    char buffer[128];
    int nRead;

    nRead = read(rfd, buffer, 128);
    if(nRead > 0) {
        write(1, buffer, nRead);
    }
}

int main(int argc, char **argv) {
    pid_t cpid;
    int pipefd[2];
    
    if(pipe(pipefd) < 0) {
        perror("pipe error:");
        return 1;
    }

    cpid = fork();
    if(cpid < 0) {
        perror("fork error:");
        return 1;
    }

    if(cpid == 0) {            /*client*/
        close(pipefd[1]);    /*close the write fd*/
        client(pipefd[0]);
　　　　 close(pipefd[0]);
    } else {            /*server*/
        close(pipefd[0]);    /*close the read fd*/
        server(pipefd[1]);
　　　　 close(pipefd[1]);
　　　　 waitpid(cpid, NULL, 0);
    }

    return 0;
}

 以上示例完成了最基本的pipe進程間通信，父進程fork出子進程，子進程會繼承父進程打開着的pipefd描述符，子進程關閉pipefd[1]，保留pipefd[0]用來寫入；

而父進程關閉pipefd[0],保留pipefd[1]用來寫入。