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Linux中有名管道是什么意思

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一、管道的概念

管道，又名「无名管理」，或「匿名管道」，管道是一种非常基本，也是使用非常频繁的IPC方式。

Linux中有名管道是什么意思

1. 管道本质

  • 管道的本质也是一种文件，不过是伪文件，实际上是一块内核缓冲区，大小4K;

  • 管道创建以后会产生两个文件描述符，一个是读端，另一个是写端;

  • 管道里的数据只能从写端被写入，从读端被读出;

1. 管道原理

管道是内核的一块缓冲区，更具体一些，是一个环形队列。数据从队列的一端写入数据，另一端读出，如下图示：

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3. 管道的优点

简单

4.  管道的缺点

  • 只能单向通信，如果需要双向通信则需要建立两个管道;

  • 只能应用于具有血缘关系的进程，如父子进程;

  • 缓冲区大小受限，通常为1页，即4k;

二、管道的创建

管道创建三步曲：

  • 父进程调用pipe函数创建管道;

  • 父进程调用fork函数创建子进程;

  • 父进程关闭fd[0]，子进程关闭fd[1];

具体如下图所示：

Linux中有名管道是什么意思

三、管道的读写行为

  • 管道的缓冲区大小固定为4k，所以如果管道内数据已经写满，则无法再写入数据，进程的write调用将阻塞，直到有足够的空间再写入数据;

  • 管道的读动作比写动作要快，数据一旦被读走了，管道将释放相应的空间，以便后续数据的写入。当所有的数据都读完之后，进程的read()调用将阻塞，直到有数据再次写入。

四、例程

父子间通信：

#include   #include   #include   #include     int main()  {      int fd[2];      pid_t pid;     char buf[1024];     char *data = "hello world!";      /* 创建管道 */     if (pipe(fd) == -1) {         printf("ERROR: pipe create failed!\n");         return -1;     }      pid = fork();     if (pid == 0) {         /* 子进程 */         close(fd[1]);   // 子进程读取数据，关闭写端         read(fd[0], buf, sizeof(buf));  // 从管道读数据         printf("child process read: %s\n", buf);         close(fd[0]);     } else if (pid > 0) {         /* 父进程 */         close(fd[0]);   //父进程写数据，关闭读端         write(fd[1], data, strlen(data));   // 向管道写数据         printf("parent process write: %s\n", data);         close(fd[1]);     }      return 0; }

兄弟间通信：

 #include   #include   #include   #include   #include     int main ()  {      int fd[2];     int i = 0;     pid_t pid;     char buf[1024];     char *data = "hello world!";      /* 创建管道 */     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;         }     }      /* 通过i来判断创建的子进程及父进程 */     if (i == 0) {         /* 第一个子进程，兄进程 */         close(fd[0]);   // 兄进程向弟进程写数据，关闭读端         write(fd[1], data, strlen(data));         printf("elder brother send: %s\n", data);         close(fd[1]);     } else if (i == 1) {         /* 第二个子进程，弟进程 */         close(fd[1]);         read(fd[0], buf, sizeof(buf));         printf("younger brother receive: %s\n", buf);         close(fd[0]);     } else {         /* 父进程 */         close(fd[0]);         close(fd[1]);         for (i = 0; i < 2; i++) {             wait(NULL);         }     }      return 0; }

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