UNIX网络编程之管道

                                                                                                                        管道

    所有式样的UNIX都提供管道。它由pipe函数创建。提供一个单路（单向）数据流。

   函数原型：
           #include

           int pipe(int fd[2])

 该函数返回两个文件描述符：fd[0]和fd[1]。前者打开来读，后者打开来写。

   单个进程中的管道：
   

两个不同进程间的通信：

下面给出一个简单的客户端和服务器例子。main函数创建两个管道并用fork生成一个子进程。客户然后作为父进程运行，服务器作为子进程运行，第一个管道用于从客户端向服务器发送路径名，第二个管道用于从服务器向客户端发送该文件的内容。

     其大概的布局如图：

    我们先给出main函数：

#include"uitil.h"

int main(int argc,char*argv[])
{
    int pipe1[2],pipe2[2];
    pid_t pid;

    int res1;
    int res2;
    //创建管道
    res1 = pipe(pipe1);
    if(res1 == -1){
        cout << "pipe error." << endl;
        exit(1);
    } 
    
    res2 = pipe(pipe2);
    if(res2 == -1){
        cout << "pipe error." << endl;
        exit(1);
    } 
    //fork用于创建一个子进程
    pid = fork();
    if(pid == 0){
        cout << "child." << endl;
        //child
        //子进程从管道1中读数据，写到管道2中
        close(pipe1[1]);
        close(pipe2[0]);
        
        server(pipe1[0],pipe2[1]);
       
        exit(0);

    }else if(pid > 0){
        cout << "parent." << endl;
        //father
        //父进程从管道2中读数据，写到管道1中
        close(pipe1[0]);
        close(pipe2[1]);
      
        client(pipe2[0],pipe1[1]);
       
        waitpid(pid,NULL,0);
    
        exit(0);
    }else{
        cout << "fork error." << endl;
        exit(1);
    }
    return 0;
}

客户端程序：

void client(int readfd,int writefd)
{
    size_t len;
    ssize_t n;
    char buff[MAXLINE];

    //char *fgets(char*buf,int bufsize,FILE* stream)
    //参数
    //    *buf:字符型指针，指向用来存储所的数据的地址
    //    bufsize:整型数据，指明存储数据的大小
    //    *stream:文件结构体指针，将要读取的文件流
    //返回值：
    //    1.成功，则返回第一个参数buf
    //    2.在读字符时遇到end-of-file，则eof指示器被设置，
    //    如果还没读入任何字符就遇到这种情况，则buf保持原来的内容，返回NULL
    //    3.如果发生读入错误，error指示器被设置，返回NULL，buf的值可能被改变
    
    //stdin代表输入的路径名
    fgets(buff,MAXLINE,stdin);
    len = strlen(buff);
    if(buff[len - 1] == '\n')
        len--;
    //将路径名写入到管道1
    write(writefd,buff,len);

    //客户端从管道2中读取文件的内容
    while((n = read(readfd,buff,MAXLINE)) > 0){
        write(STDOUT_FILENO,buff,n);
    }
    
}

服务器程序：

void server(int readfd,int writefd)
{
    int fd;
    ssize_t n;
    char buff[MAXLINE + 1];

    // ssize_t read(int fd,void* buf,size_t nbytes)
    // 把参数fd所指的文件的nbyte个字节读到buf指针所指的内存，
    // 若nbytes为0，则read()不会有作用并返回0；
    // 返回值为实际读取到的字节数，返回0表示已到达文件尾或无可取的数据，错误返回-1
    // 并将根据不同的错误原因适当的设置错误码
    
    //服务器从管道1中读取路径名
    n = read(readfd,buff,MAXLINE);
    if(n == 0){
        cout << "end_of_file while reading pathname." << endl;
        exit(1);
    }
    buff[n] = '\0';
    //以只读方式打开文件
    fd = open(buff,O_RDONLY);
    if(fd < 0){
        snprintf(buff + n,sizeof(buff) - n,":cant't open ,%s\n",strerror(errno));
        n = strlen(buff);
        write(writefd,buff,n);
    }else{
        //当服务器打开文件成功时，将文件的内容写入到管道2
        while((n = read(fd,buff,MAXLINE)) > 0){
            write(writefd,buff,n);
        }
        //关闭文件
        close(fd);
    }
}

头文件uitil.h：

#pragma once

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define MAXLINE 4096

using namespace std;

执行结果：

打开一个已存在的文件test，服务器将返回文件test的内容

打开一个不存在的文件时，将提示错误！！！