Windows平台下管道的使用

管道分类：

1. 匿名管道：

只能用于相关进程（如父子进程，兄弟进程），并在他们之间建立内存区域，进程终止后，匿名管道也就消失了。

通常用于：重定向子进程的标准输入输出，以便和父进程交换数据。要双向交换数据必须创建两个匿名管道。不能用于网络环境，也不能用于非关联进程。

2. 命名管道：

是在管道服务器和一台或多台管理客户机之间进行单向或双向通信的一种命名管道。一个管道共享一个管道名，但是每个实例拥有独立的缓存和句柄，并为客户-------服务通信提供一个分离的管道。

命名格式采用UNC格式：\\server\pipe\[path]name

3. 命名管道的实现：

服务端：

1.使用API函数WaitNamedPipe等待一个命名管道实例供自已使用。

2.使用API函数CreateFile建立与命名管道的连接。

3.使用API函数WriteFile和ReadFile分别向服务器发送数据或从中接收数据。

4.使用API函数CloseHandle关闭打开的命名管道会话。

客户端：

1.使用API函数WaitNamedPipe等待一个命名管道实例供自已使用。

2.使用API函数CreateFile建立与命名管道的连接。

3.使用API函数WriteFile和ReadFile分别向服务器发送数据或从中接收数据。

4.使用API函数CloseHandle关闭打开的命名管道会话。

一、匿名管道

//父进程
#include <windows.h>
#include <stdio.h>

#define CREATE_PIPE_FAILED                1
#define GET_STDOUTPUT_FAILED            2
#define SET_STDOUTPUT_TOPIPE_FAILED    3
#define CREATE_PROCESS_FAILED            4

int main(int argc, char *argv[])
{
    HANDLE hRead;
    HANDLE hWrite;
    STARTUPINFO        si;
    PROCESS_INFORMATION pi;
    char szReadBuf[100];
    DWORD nReadNum;
    BOOL bRet;

    SECURITY_ATTRIBUTES sa;
    sa.bInheritHandle        = TRUE;    //必须为TRUE，父进程的读写句柄可以被子进程继承
    sa.lpSecurityDescriptor = NULL;
    sa.nLength            = sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES);


    //创建匿名管道
    bRet = CreatePipe( &hRead, &hWrite, &sa, 0);
    if ( bRet )
    {
        printf("成功创建匿名管道！\n");
    }
    else
    {
        printf( "创建匿名管道失败！错误码:[%d]\n", GetLastError() );
        return CREATE_PIPE_FAILED;
    }

    //获取本进程标准输出
    //GetStdHandle返回INVALID_HANDLE_VALUE表示失败
    HANDLE    hTemp    = GetStdHandle( STD_OUTPUT_HANDLE );
    if ( INVALID_HANDLE_VALUE == hTemp )
    {
        printf( "获取本进程标准输出句柄失败！错误码:[%d]\n", GetLastError() );
        return GET_STDOUTPUT_FAILED;
    }

    //设置标准输出到管道
    //SetStdHandle设置标准输出到指定设备，返回值非0表示成功，返回0失败
    if ( !SetStdHandle( STD_OUTPUT_HANDLE, hWrite) )
    {
        printf( "设置标准输出到管道失败！错误码:[%d]\n", GetLastError() );
        return    SET_STDOUTPUT_TOPIPE_FAILED;
    }

    //获取STARTUPINFO结构体信息
    GetStartupInfo( &si );
    //设置STARTUPINFO的标准输出到管道入口，要使标准输入输出有效，必须指定STARTF_USESTDHANDLES
    si.dwFlags        = STARTF_USESTDHANDLES;
    si.hStdOutput    = hWrite;
    si.hStdError    = hWrite;

    //创建子进程
    bRet = CreateProcess( NULL, "client.exe", NULL, NULL, TRUE, NULL, NULL, NULL, &si, &pi);
    //恢复标准输出
    SetStdHandle( STD_OUTPUT_HANDLE, hTemp );
    if ( !bRet )
    {
        printf( "创建子进程失败！错误码:[%d]\n", GetLastError() );
        return CREATE_PROCESS_FAILED;
    }
    else
    {
        printf( "成功创建子进程\n" );
    }

    CloseHandle( hWrite );

    //读取管道中的数据
    while ( ReadFile( hRead, szReadBuf, 100, &nReadNum, NULL) )
    {
        szReadBuf[nReadNum] = '\0';
        printf( "从管道读取%d个字节数:\n%s", nReadNum, szReadBuf);
    }

    //ERROR_BROKEN_PIPE错误码标志着子进程被关闭
    if ( GetLastError() == ERROR_BROKEN_PIPE)
    {
        printf( "管道被子进程关闭！\n");
    }
    else
    {
        printf( "读取数据错误，错误代码[%d]\n", GetLastError() );
    }
    //释放创建子进程的资源
    CloseHandle( pi.hThread );
    CloseHandle( pi.hProcess );
    return 0;
}

//子进程
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#include <iostream.h>

void main()
{
    for (int i = 0; i < 100; i++)
    {
        cout<<"---------------"<<endl;
        cout<<"标准输出："<< i <<endl ;
        cerr<<"标准错误："<< i <<endl;
        Sleep(100);
        cout<<"---------------"<<endl;
    }
}

二、命名管道

服务端：

#include <windows.h>
#include <stdio.h>
/*
**    ==========命名管道客户端写法===========
**    1.使用API函数WaitNamedPipe等待一个命名管
**    道实例供自已使用。
**    2.使用API函数CreateFile建立与命名管道的连
**    接。
**    3.使用API函数WriteFile和ReadFile分别向服
**    务器发送数据或从中接收数据。
**    4.使用API函数CloseHandle关闭打开的命名管
**    道会话。
**    ========================================
*/


int main(int argc, char *argv[])
{
    HANDLE    hClient;
    BOOL bRet;
    //WaitNamedPipe等待一个命名管道实例供自己使用
    bRet = WaitNamedPipe( "\\\\.\\pipe\\mynamedpipe", NMPWAIT_USE_DEFAULT_WAIT );
    if ( bRet == 0 )
    {
        printf( "wait named pipe failed ! \n");
        return 1;
    }
    //CreateFile与服务端建立连接
    hClient = CreateFile("\\\\.\\pipe\\mynamedpipe",GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,
        0,NULL,OPEN_EXISTING,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL);
    if (INVALID_HANDLE_VALUE == hClient)
    {
        hClient = NULL;
        return 2;
    }
    char szBuf[256];
    DWORD nLen;
    //从管道读取信息
    ReadFile( hClient, szBuf, 256, &nLen, NULL );
    szBuf[nLen] = '\0';
    printf( "%s", szBuf);
    CloseHandle( hClient );
    return 0;
}

 

客户端：

#include <windows.h>
#include <stdio.h>
/*
**    ==========命名管道客户端写法===========
**    1.使用API函数WaitNamedPipe等待一个命名管
**    道实例供自已使用。
**    2.使用API函数CreateFile建立与命名管道的连
**    接。
**    3.使用API函数WriteFile和ReadFile分别向服
**    务器发送数据或从中接收数据。
**    4.使用API函数CloseHandle关闭打开的命名管
**    道会话。
**    ========================================
*/


int main(int argc, char *argv[])
{
    HANDLE    hClient;
    BOOL bRet;
    //WaitNamedPipe等待一个命名管道实例供自己使用
    bRet = WaitNamedPipe( "\\\\.\\pipe\\mynamedpipe", NMPWAIT_USE_DEFAULT_WAIT );
    if ( bRet == 0 )
    {
        printf( "wait named pipe failed ! \n");
        return 1;
    }
    //CreateFile与服务端建立连接
    hClient = CreateFile("\\\\.\\pipe\\mynamedpipe",GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,
        0,NULL,OPEN_EXISTING,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL);
    if (INVALID_HANDLE_VALUE == hClient)
    {
        hClient = NULL;
        return 2;
    }
    char szBuf[256];
    DWORD nLen;
    //从管道读取信息
    ReadFile( hClient, szBuf, 256, &nLen, NULL );
    szBuf[nLen] = '\0';
    printf( "%s", szBuf);
    CloseHandle( hClient );
    return 0;
}