第15章 进程间通行 15.4 协同进程
（1）什么是协同进程？
当一个过滤程序既产生某个过滤程序的输入，又读取该过滤程序的输出时，它就变成了协同进程。
（2）
协同进程通常在shell的后台运行，其标准输入和标准输出通过管道连接到另一个程序。
（3）popen所创建的进程与协同进程的区别。
popen只提供连接到另一个进程的标准输入或标准输出的一个单向管道。
协同进程有连接到另一个进程的两个单向管道。
（1）一个简单的过滤程序（add2为编译后的可执行程序）
#include "apue.h"
int
main(void)
{
int n, int1, int2;
char line[MAXLINE];
while ((n = read(STDIN_FILENO, line, MAXLINE)) > 0) {
line[n] = 0; /* null terminate */
if (sscanf(line, "%d%d", &int1, &int2) == 2) {
sprintf(line, "%d\n", int1 + int2);
n = strlen(line);
if (write(STDOUT_FILENO, line, n) != n)
err_sys("write error");
} else {
if (write(STDOUT_FILENO, "invalid args\n", 13) != 13)
err_sys("write error");
}
}
exit(0);
}
（2）
程序通过底层I/O（UNIX系统调用）：read，write函数实现对标准输入输出的读写。（它们是不带缓冲的I/O）<7>
若使用标准I/O函数fgets和printf代替，则此程序不工作。因为标准I/O库对管道默认使用全缓冲。（标准I/O函数为那些不带缓冲I/O函数提供了一个带缓冲的接口）
当add2从其标准输入读取而发生阻塞时，驱动程序从管道读时也发生阻塞，于是产生了死锁。
可通过setvbuf函数将标准输入输出改为行缓冲使程序正常工作。
若在其他情况下，无法修改过滤程序，则只能通过其他技术来时过滤程序正常工作。比如伪终端技术。
（3）
int sscanf(const char *str, const char *format, ...);
int sprintf(char *str, const char *format, ...);
这两个函数对字符串进行读写。
（1）驱动过滤程序的程序。
#include "apue.h"
static void sig_pipe(int); /* our signal handler */
int
main(void)
{
int n, fd1[2], fd2[2];
pid_t pid;
char line[MAXLINE];
if (signal(SIGPIPE, sig_pipe) == SIG_ERR)
err_sys("signal error");
if (pipe(fd1) < 0 || pipe(fd2) < 0)
err_sys("pipe error");
if ((pid = fork()) < 0) {
err_sys("fork error");
} else if (pid > 0) { /* parent */
close(fd1[0]);
close(fd2[1]);
while (fgets(line, MAXLINE, stdin) != NULL) {
n = strlen(line);
if (write(fd1[1], line, n) != n)
err_sys("write error to pipe");
if ((n = read(fd2[0], line, MAXLINE)) < 0)
err_sys("read error from pipe");
if (n == 0) {
err_msg("child closed pipe");
break;
}
line[n] = 0; /* null terminate */
if (fputs(line, stdout) == EOF)
err_sys("fputs error");
}
if (ferror(stdin))
err_sys("fgets error on stdin");
exit(0);
} else { /* child */
close(fd1[1]);
close(fd2[0]);
if (fd1[0] != STDIN_FILENO) {
if (dup2(fd1[0], STDIN_FILENO) != STDIN_FILENO)
err_sys("dup2 error to stdin");
close(fd1[0]);
}
if (fd2[1] != STDOUT_FILENO) {
if (dup2(fd2[1], STDOUT_FILENO) != STDOUT_FILENO)
err_sys("dup2 error to stdout");
close(fd2[1]);
}
if (execl("./add2", "add2", (char *)0) < 0)
err_sys("execl error");
}
exit(0);
}
static void
sig_pipe(int signo)
{
printf("SIGPIPE caught\n");
exit(1);
}
（2）
1）注册SIGPIPE的信号处理程序。
SIGPIPE信号在向没有读进程的管道写时产生。
这个例子中，在等待输入的时候杀死了协同进程，然后又输入两个数，则产生这个信号。
2）创建两个管道。
3）创建子进程。
4）父子进程分别关闭不需要的管道。
5）父进程使用fgets和fputs读写标准输入，用write和read读写管道。