单描述符读写管道

所谓单描述符读写管道，就是一个同时允许读写操作的管道描述符。

UNIX下的管道分为匿名管道和有名管道，其中匿名管道通过pipe:

       #include <unistd.h>

       int pipe(int filedes[2]);

创建。filedes[0]和filedes[1]分别用来保存新创建的管道的读端和写端所对应的文件描述符。一般来说，filedes[0]只允许读操作，filedes[1]只允许写操作。有名管道对应于文件系统中一个特殊的文件，这个文件通常通过mkfifo:

       #include <sys/types.h>
       #include <sys/stat.h>

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

创建。接下来，应用程序就可以调用open打开管道来读或者写，当然，还可以以读写方式打开。

下面分别给出基于pipe和mkfifo的单描述符读写管道的实现：

int rwpipe(void)
{
    int fds[2], retval;
    char buf[256];

    if (pipe(fds) != 0)
        return -1;
    while (close(fds[0]) != 0 && errno == EINTR)
        ;
    retval = snprintf(buf, sizeof(buf), "/proc/self/fd/%d", fds[1]);
    if (retval > 0 && retval < sizeof(buf))
        retval = open(buf, O_RDWR);
    else
        retval = -1;
    while (close(fds[1]) != 0 && errno == EINTR)
        ;

    return retval;
}

int rwpipe2(void)
{
    int fd;
    char buf[] = "/tmp/xxxx";

    if (mkfifo(buf, S_IRUSR | S_IWUSR) != 0)
        return -1;
    fd = open(buf, O_RDWR);
    unlink(buf);

    return fd;
}

代码除了有点小技巧外，并不难读，这里也就不再解释。需要注意的是rwpipe2的实现少了类似mkstemp的文件名随机生成机制。

以上代码虽然都能勉强工作，但是谈不上高效，尤其是基于pipe的实现，有点儿迂回曲折。如果系统能直接返回读写管道的文件描述符就好了。本着不引入新的系统调用、充分利用已有系统调用接口的原则，我想到了把pipe参数filedes为NULL的情况进行扩展，如果filedes为NULL，那么直接用返回值返回新创建的匿名管道的文件描述符。具体的内核补丁请看附件！

文件:

linux-2.6.17-pipe_single_fd.patch.gz

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