基本进程通信--管道
作者 佚名技术
来源 Linux系统
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发布时间 2012-05-18
文件锁、信号等进程通信方法无法实现在进程见传递大量数据,如果使用文件锁,进程见信息的传递将受到磁盘读取速度的限制.管道作为最早的进程间通信机制,实现了父子进程或者兄弟进程之间的数据读写.
Linux系统中的管道都是半双工的, 要实现双工通信就需要创建2个管道来完成了；某些UNIX版本的管道是全双工的. 管道只能在父子进程或者兄弟进程之间创建,非父子、兄弟进程之间的通信可以用命名管道或者消息队列了.
1、pipe函数与进程通信
调用格式int pipe(int filedes[2]);
函数产生一对指向管道inode节点的文件描述符,放在数组filedes中,filedes[0]用于读取管道数据,filedes[1]用于向管道写入数据；
函数执行成功返回0,失败返回-1.
【程序实例】
父子进程通信：子进程将命令行参数字符串写入管道,父进程读出.
#include <stdio.h>#include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <string.h> #define BUFFER_SIZE 100 int main(int argc,char* argv[]) { int f_des[2]; //f_des[0]:for read, f_des[1]:for write. pid_t pid; char msg[BUFFER_SIZE]; if(argc != 2) { printf("Usage: %s message.n",argv[0]); return 1; } if(pipe(f_des)==-1) { printf("Can''t creat pipe.n"); return 1; } pid = fork(); if(pid<0) { perror("Fail to creat child process.n"); return 1; } else if(pid==0) { //child process,read data //关闭不需要的文件描述符,避免在读取数据无法获得结束位置. close(f_des[1]); if(read(f_des[0],msg,BUFFER_SIZE)==-1) { printf("Fail to read message from pipe.n"); return 1; } else { sleep(1); printf("Child process received message %s.n",msg); } _exit(0); } else { //parent process,write data close(f_des[0]); if(write(f_des[1],argv[1],strlen(argv[1]))==-1) { printf("Fail to write data to pipe.n"); return 1; } else { printf("father process send message %s.n",argv[1]); } wait(NULL); _exit(0); } return 0; } 【执行结果】 gaolu@gaolu-desktop:~$ gaolu@gaolu-desktop:~$ gcc -o pipe1 systemcall2.c gaolu@gaolu-desktop:~$ ./pipe1 Hello father process send message Hello. Child process received message Hello. gaolu@gaolu-desktop:~$ gaolu@gaolu-desktop:~$ 2、popen函数和pclose函数 popen（）函数很大程度上简化了管道的使用,不需要像使用pipe那样创建管道、创建子进程甚至有时做重定向等操作.该函数的实际过程就是调用pipe（）创建单向通信的管道,再调用fork()创建子进程,启动shell执行command命令. 函数调用格式如下：FILE* popen(const char*command,const char *type); 参数tpye可以为"r"或者"w",表示读取管道数据,或者向管道写数据：如果参数为"r",表示子进程写、父进程读,从子进程的标准输出中读取数据到文件流stream中；参数为"w",表示父进程写、子进程读,将文件流中的数据写入子进程的标准输入. 函数成功返回指向FILE的指针,失败返回NULL（中间pipe或者fork等某个步骤失败）； 【代码实例】 创建管道,参数为"w",即向管道写入数据,启动shell执行sort 命令对字符进行排序. #include <stdio.h> #include <unistd.h> int main() { FILE* fs = popen("sort","w"); if(NULL == fs) { perror("Creat pipe failed.n"); return 1; } fprintf(fs,"Linux.n"); fprintf(fs,"Hello.n"); fprintf(fs,"Test program.n"); fprintf(fs,"Bash shell.n"); pclose(fs); return 0; } 【执行结果】 gaolu@gaolu-desktop:~$ gaolu@gaolu-desktop:~$ gcc -o pipe2 systemcall2.c gaolu@gaolu-desktop:~$ ./pipe2 Bash shell. Hello. Linux. Test program. gaolu@gaolu-desktop:~$ |
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