无名管道

一、函数原型

 #include<unistd.h>

 int  pipe(int fd[2])

功能：创建无名管道

参数： 由参数fd返回两个文件描述符，fd[0]为读而打开，fd[1]为写而打开

返回值 ：成功 0 　失败 -1

二、管道特性

无名管道又被称为pipe，是进程间通信的一种方式。pipe具有以下特点：

●只能用于具有血缘关系的进程之间

●半双工的通信模式，具有固定的读端和写端

●一种特殊的文件，存在于内存中。可通过read、write对其操作

因为pipe存在于内存中，所以无法像操作普通文件那样通过指定路径来打开文件。通常的做法是在父进程中创建管道，再创建子进程。由于子进程继承了父进程打开的文件描述符，所以父子进程就可以通过创建的管道进行通信。

        

         若读取管道时没有数据，则进程会被阻塞，直到有数据可读。写管道时除非管道已满，一般情况下写入操作很快会返回。

无名管道由一个在基本文件系统存储设备上的 INODE ，一个与其相连的内存 INODE ，两个打开文件控制块（分别对应管道的信息发送端和信息接收端）及其所属进程的描述信息来标识，在系统执行 PIPE （ P ）命令行之后生成。并在 P[0] 中返回管道的读通道打开文件描述等，在 P[1] 中返回管道的写通道打开文件描述符。从结构上看，无名管道没有文件路径名，不占用文件目录项，因此文件目录结构中的链表不适用于这种文件，它只是存在于打开文件结构中的一个临时文件，随其所依附的进程的生存而生存，当进程终止时，无名管道也随之消亡

送入管道的信息一旦被读进程取用就从管道中消失了，读写操作之间符合先进先出的队列原则 。

三、注意事项

使用管道的注意事项：

1.       当读一个写端已关闭的管道时，在所有数据被读取之后，read函数返回值为0，以指示到了文件结束处；

2.       如果写一个读端关闭的管道，则产生SIGPIPE信号。如果忽略该信号或者捕捉该信号并处理程序返回，则write返回-1，errno设置为EPIPE

          PS：所谓的关闭，必须是全部进程都已经将读端或写端的描述符关闭，如父子进程之类的。
        

        3、   在写管道（或FIFO）是，常量PIPE_BUF规定了内核中管道缓冲区的大小，如果对管道调用write。而且要求写的字节书小于等PIPE_BUF,则此操作不会与其他进程对同一管道（或FIFO）的writr操作穿插进行，但是，若有多个进程同时写一个管道（或FIFO），而且有进程要求写的字节数超过PIPE_BUF字节数时，则写操作的数据可能互相穿插，用pathconf或fpathconf函数可以确定PIPE_BUF的值。

 当写入管道的数据小于PIPE_BUF时，write操作是一个原子操作。PIPE_BUF一般为4098

         write和read会同样使管道文件偏移量改变。但无法使用lseek定位的等

       

例程：

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <stdlib.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <fcntl.h>

#include <unistd.h>

#include <errno.h>

#include <error.h>

#define error_exit(_errmsg_) error(EXIT_FAILURE, errno, _errmsg_)

#define BUFF_SIZE 1024

int main()

{

int pifd[2];

pid_t pid;

char *buff = NULL;

if (-1 == pipe(pifd))

error_exit("pipe");

buff = (char *)malloc(BUFF_SIZE);

if (-1 == (pid = fork()))

error_exit("fork");

if (0 < pid) {

/* father */

close(pifd[0]);

while (1) {

fgets(buff, BUFF_SIZE, stdin);

if (!strcmp(buff, "#quit\n"))

break;

if (-1 == write(pifd[1], buff, strlen(buff)+1))

error_exit("write");

}

} else {

/* child  */

close(pifd[1]);

while (1) {

if (0 >= read(pifd[0], buff, BUFF_SIZE))

error_exit("read");

printf("<%s", buff);

}

}

close(pifd[0]);

close(pifd[1]);

free(buff);

return 0;

}