1.管道是半双工的,数据只能向一个方向流动;需要双方通信时,需要建立起两个管道;
2.只能用于父子进程或者兄弟进程之间(具有亲缘关系的进程);
3.单独构成一种独立的文件系统:管道对于管道两端的进程而言,就是一个文件,但它不是普通的文件,它不属于某种文件系统,而是自立门户,单独构成一种文件系统,并且只存在与内存中。
4.数据的读出和写入:一个进程向管道中写的内容被管道另一端的进程读出。写入的内容每次都添加在管道缓冲区的末尾,并且每次都是从缓冲区的头部读出数据。
5.从管道中读取数据:
如果管道的写端不存在,则认为已经读到了数据的末尾,读函数返回的读出字节数为0;
当管道的写端存在时,如果请求的字节数目大于PIPE_BUF,则返回管道中现有的数据字节数,如果请求的字节数目不大于PIPE_BUF,则返回管道中现有数据字节数(此时,管道中数据量小于请求的数据量);或者返回请求的字节数(此时,管道中数据量不小于请求的数据量)。注:(PIPE_BUF在include/linux/limits.h中定义,不同的内核版本可能会有所不同。Posix.1要求PIPE_BUF至少为512字节,red hat 7.2中为4096)。
6.向管道中写入数据:
向管道中写入数据时,linux将不保证写入的原子性,管道缓冲区一有空闲区域,写进程就会试图向管道写入数据。如果读进程不读走管道缓冲区中的数据,那么写操作将一直阻塞。
注:只有在管道的读端存在时,向管道中写入数据才有意义。否则,向管道中写入数据的进程将收到内核传来的SIFPIPE信号,应用程序可以处理该信号,也可以忽略(默认动作则是应用程序终止)。
7。管道的主要局限性正体现在它的特点上:
只支持单向数据流;
这个实验创建了一个管道,并且实现了读写的操作
/*
============================================================================
Name : pipe.c
Author :
Version :
Copyright : Your copyright notice
Description : Hello World in C, Ansi-style
============================================================================
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<string.h>
int main(void) {
int fd[2];
int ret;
char p[20];
char *buf="hello!,pipe";
ret=pipe(fd);//将数组名传进去
//p=buf;这个是错的,buf是一个变量,p[20]是变量,但是p是常量,不能被修改
//buf=p;这个是对的
if(ret==-1)
{
perror("pipe error");
exit(0);
}
else
{
int writeno=write(fd[1],buf,strlen(buf));//接受一下返回值,表示读了多少个数字
if(writeno==-1)
{
perror("write error");
exit(1);//这时最好不要用负数,因为会影响到sataus,对于负数他是用补码保存的负数
}
int readno=read(fd[0],p,20);
if(readno==-1)
{
perror("read error");
exit(1);
}
p[readno]='\0';
printf("read pipe:%s\n",p);
exit(0);
}
return EXIT_SUCCESS;
}
结果:read pipe:hello!,pipe
只能用于具有亲缘关系的进程之间;
没有名字;
管道的缓冲区是有限的(管道制存在于内存中,在管道创建时,为缓冲区分配一个页面大小);
管道所传送的是无格式字节流,这就要求管道的读出方和写入方必须事先约定好数据的格式,比如多少字节算作一个消息(或命令、或记录)等等;
管道应用的一个重大限制是它没有名字,因此,只能用于具有亲缘关系的进程间通信
创建管道的方式:
int fd[2]
pipe(fd);
这里的pipe函数的返回值:当成功时返回0,失败时返回1,fd[0]代表这读端,fd[1]代表着写端
8.无名管道要注意的几个问题
(1):交换管道的读写端,也就是将fd[0]换成fd[1],运行程序是会出错的,因为,读端只有读权限,写端只有写权限,一旦调换,权限将不允许,从而出现错误
(2):关闭管道写端,从读端读数据.read函数返回值为0,表示读管道文件尾。
(3):关闭管道读端,从写端写数据。 write error: Broken pipe。
此时出现管道破裂内核会向当前进程发送SIGPIPE信号,用户进程对于此信号的默认处理方式为终止当前进 程。
tcp编程中:当通信的一端将套接字关闭,此时内核会向调用write函数的进程发送SIGPIPE信号,用户进程对于此进程的默认处理方式为终止当前进程。
(4):不关闭写端,从读端读数据: 此时read阻塞,直到写端有数据写入时,read 函数返回
fcntl函数可以设置读管道时不阻塞。
(5):不关闭读端,直接写数据:是可以写入的
(6):多次写入一次读取。如果读取的buf够大,会将管道中所有的数据读出。
(7):一次写入(10)多次读取(10)。这个是好只能读出一次,第二次读的时候管道中无数据,read函数阻塞
通过利用同步互斥的原理实现进程间的通信:
/* ============================================================================ Name : child2ConnecByLock.c Author : Version : Copyright : Your copyright notice Description : Hello World in C, Ansi-style ============================================================================ */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include<unistd.h> #include<sys/stat.h> #include<sys/types.h> #include<sys/wait.h> #include<string.h> int main(void) { int fd[2]; char buf1[20],buf2[20]; int ret=pipe(fd); pid_t pid,pid2; if(ret==-1) { perror("create pipe wrong!"); exit(0); } pid=fork(); if(pid==0) { lockf(fd[1],1,0);//锁定对整个文件的写操作 strcpy(buf2,"child peocess1"); int writeno1=write(fd[1],buf2,20); if(writeno1==-1) { perror("child1 1 wrong!"); exit(1); } sleep(1); lockf(fd[1],0,0);//锁定对整个文件的写操作 exit(1); } else if(pid>0) { pid2=fork(); if(pid2==0) { lockf(fd[1],1,0); strcpy(buf2,"child process2"); int writeno2=write(fd[1],buf2,20); if(writeno2==-1) { perror("child 2 wrong!"); exit(1); } sleep(3); lockf(fd[1],0,0); exit(1); } else if(pid2>0) { wait(NULL); int readno1=read(fd[0],buf1,20); printf("readno1 = %d",readno1); buf1[readno1]='\0'; printf("%s\n",buf1); wait(NULL); int readno2=read(fd[0],buf2,20); buf2[readno2]='\0';//;本人这里出现一个非常有意思的地方,当把这个操作删除后,两个进程依 //次输出信息,但是如果使用这个操作,虽然同样出现了数组的越界printf("%s\n",buf2); exit(0); } } else { perror("carete child wrong!"); exit(1); } return EXIT_SUCCESS;}有关popen和pclose
:
/* ============================================================================ Name : popen.c Author : Version : Copyright : Your copyright notice Description : Hello World in C, Ansi-style ============================================================================ */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(void) { FILE *fp=NULL; char buf[100]; if((fp=popen("ls -l","r"))==NULL)// { perror("popen wrong"); exit(1); } while(fgets(buf,100,fp)!=NULL) { printf("%s\n",buf); } if((fp=popen("cat >text","w"))==NULL) { perror("popen wrong"); exit(1); } fputs("helloworld!",fp); pclose(fp); //cat就是把标准输入 输出到标准输出 //cat >txt,将标准输入输入到txt文件里面去 }