13-进程间通信：管道

13-进程间通信：管道

 

管道通信 

（1）管道通信是单向的，先进先出的，它把一个进程的输出与另一个进程的输入联系在一起。

一个进程（写进程）在管道的尾部写入数据，另一个进程（读进程）从管道的头部读出

数据。（2）数据被一个进程读出后，将被从管道中删除，其他读进程将不能从中再读到数

据。管道提供了简单的流控制机制，进程试图读取空的管道时将会被阻塞。同样，管道

已经满时，进程再试图写入数据是也会被阻塞。

分类：管道分为有名管道（FIFO）和无名管道。有名管道用于系统中任意两个进程之间通

信，无名管道用于父子进程之间通信。

 

无名管道： 

popen 和pclose函数

简单地在两个程序之间传递数据。使用的是高级的函数 popen 和 pclose 函数。

#include <stdio.h>

FILE *popen( const char *command, const char *open_mode );

函数描述：

popen 函数允许在一个程序中将另一个程序做为新进程来启动，并可以传递数据给它或者通过它来接收数据。command 字符串是要运行的程序名和相应的参数。open_mode 必须是“r”或者“w”。popen 成功时返回一个 FILE * 文件流指针，关联到新的程序。失败时返回一个空指针。

请求 popen 调用运行一个程序时，它首先启动 shell ，即系统中的 sh 命令，然后将command 字符串作为一个参数传递给它。针对每个 popen 调用，不仅要启动一个被请求的程序还是启动一个shell，即popen调用将多启动两个进程，从节省系统资源的角度来看，popen 函数调用的成本略高的，而且对目标命令的调用比正常方式要慢一些。

 

int pclose( FILE *stream_to_closes );

函数描述：

    关闭与之关联的文件流。pclose 调用只在 popen 启动的进程结束后才返回。如果调用pclose 时它仍在运行，pclose 将等待该进程的结束。pclose 调用返回它所关闭的文件流所在进程的退出码。

   

pipe 调用

#include <unistd.h>

int pipe( int file_descripter[2] );

 

函数描述：

pipe 调用用两个文件描述符file_descripter[]创建一个管道，文件描述符file_descripter[1]（管道尾）用于向管道中写数据，文件描述符file_descripter[0]（管道头）用于从管道中读数据。管道有一些内置的缓冲区，他在read 和 write 直接保存数据pipe 调用在file_descripter[]数组中填好两个文件描述符之后返回0，失败返回-1。在这里要注意的是，pipe 调用使用的是文件描述符而不是文件流，所以我们必须用底层的 read 和 write 来访问数据，而不是用 fread 和 fwrite 。pipe 主要用于在父子进程之间传递数据。

 

 

命名管道：FIFO 

    命名管道是一种特殊类型的文件，它在文件系统中以文件名的形式存在。它可以在系统

中的任意两个进程之间进行通信，而无名管道智能在相关的两个程序之间通信，即这些程序

是由一个共同的祖先进程启动的。FIFO 的使用不仅向我们提供了进程间的同步，还提供了

双向的数据流。

 

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

int mkfifo( const char *filename , mode_t mode );

int mknod(const char *filename, mode_t mode | S_IFIFO, (dev_t)0 );

 

函数描述：

    一旦创建了一个 FIFO ，就可以用 open 打开它，一般的文件访问函数（close、read、

write）都可以用于操作FIFO。

 

使用open 打开 FIFO：

open( const char *path, O_RDONLY );

open( const char *path, O_RDONLY | O_NONBLOCK );

open( const char *path, O_WRONLY );

open( const char *path, O_RDONLY | O_NONBLOCK );

要注意这四种打开FIFO方式的区别，具体可参考LINUX系统自带的手册页。