Linux下进程间管道通信小作业

在进行这次作业之前，我们先来看看什么是管道吧！

管道是Linux中很重要的一种通信方式,是把一个程序的输出直接连接到另一个程序的输入,常说的管道多是指无名管道,无名管道只能用于具有亲缘关系的进程之间，这是它与有名管道的最大区别。

有名管道叫named pipe或者FIFO(先进先出)，可以用函数mkfifo()创建。

Linux管道的实现机制

在Linux中，管道是一种使用非常频繁的通信机制。从本质上说，管道也是一种文件，但它又和一般的文件有所不同，管道可以克服使用文件进行通信的两个问题，具体表现为：

·      限制管道的大小。实际上，管道是一个固定大小的缓冲区。在Linux中，该缓冲区的大小为1页，即4K字节，使得它的大小不象文件那样不加检验地增长。使用单个固定缓冲区也会带来问题，比如在写管道时可能变满，当这种情况发生时，随后对管道的write()调用将默认地被阻塞，等待某些数据被读取，以便腾出足够的空间供write()调用写。

·      读取进程也可能工作得比写进程快。当所有当前进程数据已被读取时，管道变空。当这种情况发生时，一个随后的read()调用将默认地被阻塞，等待某些数据被写入，这解决了read()调用返回文件结束的问题。

注意：从管道读数据是一次性操作，数据一旦被读，它就从管道中被抛弃，释放空间以便写更多的数据。

在网上看到这么个小作业，用来学习Linux管道，妥妥的。

/*说明：一次作业，目的是了解Linux下进程和进程间通过管道通信
*          没考虑复杂算法和其他一些可能出现的问题
*功能：统计2个文本文件的字数和，2个参数分别为两文件名
*描述：父进程启动，开启子进程，子进程统计一个文本的字数，
*          待子进程结束，父进程统计另一个，在父进程中计算和打印统计结果
*/

 1 #include <unistd.h>

 2 #include <stdio.h>

 3 #include <stdlib.h>

 4 

 5 int count(FILE*);

 6 int main(int argc, char *argv[])

 7 {

 8     int num1,num2,totalnum;    //文件1，文件2，中的字数和总字数

 9         FILE *fpin1,*fpin2; //两个文件指针

10         if(argc==3)

11      { 

12         fpin1=fopen(argv[1],"r");

13         fpin2=fopen(argv[2],"r");

14      }

15     else if(argc>3) 

16         printf("Too many args!!\n");

17     else

18         printf("Input a file two file names to count their total words!!\n");

19 

20     pid_t child;

21     int status;

22     int fds[2];

23     int buf1[1],buf2[1];

24     pipe(fds);  //开启管道

25         if((child=fork())==-1)

26      {

27         perror("fork");

28         exit(EXIT_FAILURE);

29      }

30     else if (child==0) //子进程

31         {

32         close(fds[0]);

33         buf1[0]=count(fpin1);

34         write(fds[1],buf1,sizeof(int));    //结果写入管道

35                 exit(1);

36      }

37     else //父进程

38         {

39         wait(0);  //等待子进程结束

40                 read(fds[0],buf2,sizeof(int)); //从管道中读子进程返回结果

41                 num1=buf2[0];

42         num2=count(fpin2);

43         totalnum=num1+num2;

44         printf("There are %d words in file1\n",num1);

45         printf("There are %d words in file2\n",num2);

46         printf("There are %d words in total\n",totalnum);

47         exit(1);

48      }

49     //关闭文件

50         fclose(fpin1);

51     fclose(fpin2);

52     return 0;

53 }

54 

55 //文件字数统计函数

56 int count(FILE* fpin)

57 {

58     int num=0;

59     char ch;

60     int start=0; //字是否开始

61         int end=0;     //字是否结束

62         while(!feof(fpin))

63      {

64         ch=getc(fpin);

65         if((ch>=65&&ch<=90)||(ch>=97&&ch<=122)) //字以字母开头

66                         start=1;

67         if(ch==10||ch==13||ch==9||ch==32)  //字以换行，回车，指标符，空格结束

68                         end=1;

69         if(start==1&&end==1) //字开始并结束了字数加1

70                 {

71             num++;

72             start=0; //清0准备下一个统计

73                         end=0;

74          }

75      }

76     return num;

77 }

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