热门标签 | HotTags
当前位置:  开发笔记 > 编程语言 > 正文

linux编程之pipe()函数详解

管道是一种把两个进程之间的标准输入和标准输出连接起来的机制,从而提供一种让多个进程间通信的方法,当进程创建管道时,每次都需要提供两个文件描述

管道是一种把两个进程之间的标准输入和标准输出连接起来的机制,从而提供一种让多个进程间通信的方法,当进程创建管道时,每次都需要提供两个文件描述符来操作管道。其中一个对管道进行写操作,另一个对管道进行读操作。对管道的读写与一般的IO系统函数一致,使用write()函数写入数据,使用read()读出数据。

#include

int pipe(int filedes[2]);

返回值:成功,返回0,否则返回-1。参数数组包含pipe使用的两个文件的描述符。fd[0]:读管道,fd[1]:写管道。

必须在fork()中调用pipe(),否则子进程不会继承文件描述符。两个进程不共享祖先进程,就不能使用pipe。但是可以使用命名管道。


当管道进行写入操作的时候,如果写入的数据小于128K则是非原子的,如果大于128K字节,缓冲区的数据将被连续地写入管道,直到全部数据写完为止,如果没有进程读取数据,则将一直阻塞,如下:

在上例程序中,子进程一次性写入128K数据,当父进程将全部数据读取完毕的时候,子进程的write()函数才结束阻塞并且

返回写入信息。

命名管道FIFO

管道最大的劣势就是没有名字,只能用于有一个共同祖先进程的各个进程之间。FIFO代表先进先出,单它是一个单向数据流,也就是半双工,和

管道不同的是:每个FIFO都有一个路径与之关联,从而允许无亲缘关系的进程访问。       

#include 

    #include 

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

这里pathname是路径名,mode是sys/stat.h里面定义的创建文件的权限.

有亲缘关系进程间的fifo的例子

/*
 * 有亲缘关系的进程间的fifo的使用
 * fifo 使用的简单例子
 */

#include "../all.h"

#define FIFO_PATH "/tmp/hover_fifo"


void 
do_sig(int signo)
{
  if (signo == SIGCHLD)
    while (waitpid(-1, NULL, WNOHANG) > 0)
      ;
}


int
main(void)
{
  int ret;
  int fdr, fdw;
  pid_t pid;

  char words[10] = "123456789";
  char buf[10] = {'\0'};  
  
  // 创建它,若存在则不算是错误,
  // 若想修改其属性需要先打开得到fd,然后用fcntl来获取属性,然后设置属性.

  if (((ret = mkfifo(FIFO_PATH, FILE_MODE)) == -1) 

           && (errno != EEXIST))
    perr_exit("mkfifo()");
  fprintf(stderr, "fifo : %s created successfully!\n", FIFO_PATH);

  signal(SIGCHLD, do_sig);

  pid = fork();
  if (pid == 0) { // child

    if ((fdr = open(FIFO_PATH, O_WRONLY)) <0) // 打开fifo用来写
      perr_exit("open()");
    sleep(2);

    // 写入数据
    if (write(fdr, words, sizeof(words)) != sizeof(words)) 
      perr_exit("write");
    fprintf(stderr, "child write : %s\n", words);
    close(fdw);
  } else if (pid > 0) { // parent

    if ((fdr = open(FIFO_PATH, O_RDONLY)) <0) // 打开fifo用来读

      perr_exit("open()");

    fprintf(stderr, "I father read, waiting for child ...\n");
    if (read(fdr, buf, 9) != 9) //读数据
      perr_exit("read");

    fprintf(stderr, "father get buf : %s\n", buf);
    close(fdr);
  }
  // 到这里fifo管道并没有被删除,必须手动调用函数unlink或remove删除.

  return 0;  
}

 从例子上可以看出使用fifo时需要注意:

*fifo管道是先调用mkfifo创建,然后再用open打开得到fd来使用.

*在打开fifo时要注意,它是半双工的的,一般不能使用O_RDWR打开,而只能用只读或只写打开.

fifo可以用在非亲缘关系的进程间,而它的真正用途是在服务器和客户端之间. 由于它是半双工的所以,如果要进行客户端和服务器双方的通信的话,

每个方向都必须建立两个管道,一个用于读,一个用于写.

下面是一个服务器,对多个客户端的fifo的例子:

server 端的例子:

/*
 * FIFO server
 */

#include "all.h"

int
main(void)
{
  int fdw, fdw2;
  int fdr;
  char clt_path[PATH_LEN] = {'\0'};
  char buf[MAX_LINE] = {'\0'};
  char *p;
  int n;
  
  if (mkfifo(FIFO_SVR, FILE_MODE) == -1 && errno != EEXIST)  
    perr_exit("mkfifo()");  
  if ((fdr = open(FIFO_SVR, O_RDONLY)) <0)  
    perr_exit("open()");
  /* 
   * 根据fifo的创建规则, 若从一个空管道或fifo读, 

   * 而在读之前管道或fifo有打开来写的操作, 那么读操作将会阻塞 
   * 直到管道或fifo不打开来读, 或管道或fifo中有数据为止. 

   *

   * 这里,我们的fifo本来是打开用来读的,但是为了,read不返回0,

   * 让每次client端读完都阻塞在fifo上,我们又打开一次来读.
   * 见unpv2 charper 4.7
   */
  if ((fdw2 = open(FIFO_SVR, O_WRONLY)) <0)  
    fprintf(stderr, "open()");
  
  while (1) {
    /* read client fifo path from FIFO_SVR */

   /* 这里由于FIFO_SVR有打开来写的操作,所以当管道没有数据时, 

   * read会阻塞,而不是返回0. 

   */
    if (read(fdr, clt_path, PATH_LEN) <0) {
      fprintf(stderr, "read fifo client path error : %s\n", strerror(errno));  
      break;
    }
    if ((p = strstr(clt_path, "\r\n")) == NULL) {
      fprintf(stderr, "clt_path error: %s\n", clt_path);
      break;
    }
    *p = '\0';
    DBG("clt_path", clt_path);
    if (access(clt_path, W_OK) == -1) { // client fifo ok, but no permission

      perror("access()");  
      continue;
    }
    /* open client fifo for write */
    if ((fdw = open(clt_path, O_WRONLY)) <0) {
      perror("open()");  
      continue;
    }
    if ((n = read(fdr, buf, WORDS_LEN)) > 0) { /* read server words is ok */
      printf("server read words : %s\n", buf);
      buf[n] = '\0';
      write(fdw, buf, strlen(buf));  
    }
  }
  
  close(fdw);  
  unlink(FIFO_SVR);
  exit(0);
}

客户端的例子: 

/*
 * Fifo client
 *
 */
#include "all.h"

int
main(void)
{
  int fdr, fdw;
  pid_t pid;  
  char clt_path[PATH_LEN] = {'\0'};
  char buf[MAX_LINE] = {'\0'};
  char buf_path[MAX_LINE] = {'\0'};
  
  snprintf(clt_path, PATH_LEN, FIFO_CLT_FMT, (long)getpid());    
  DBG("clt_path1 = ", clt_path);
  snprintf(buf_path, PATH_LEN, "%s\r\n", clt_path);

  if (mkfifo(clt_path, FILE_MODE) == -1 && errno != EEXIST)  
    perr_exit("mkfifo()");

  /* client open clt_path for read
   * open server for write 
    */
  if ((fdw = open(FIFO_SVR, O_WRONLY)) <0) 
    perr_exit("open()");
  
  /* write my fifo path to server */  
  if (write(fdw, buf_path, PATH_LEN) != PATH_LEN)    
    perr_exit("write()");
  if (write(fdw, WORDS, WORDS_LEN) <0)  /* write words to fifo server */
    perr_exit("error");

  if ((fdr = open(clt_path, O_RDONLY)) <0)  
    perr_exit("open()");
  if (read(fdr, buf, WORDS_LEN) > 0) {   /* read reply from fifo server */
    buf[WORDS_LEN] = '\0';
    printf("server said : %s\n", buf);
  }
  
  close(fdr);
  unlink(clt_path);
  
  exit(0);
}

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。


推荐阅读
  • Linux环境变量函数getenv、putenv、setenv和unsetenv详解
    本文详细解释了Linux中的环境变量函数getenv、putenv、setenv和unsetenv的用法和功能。通过使用这些函数,可以获取、设置和删除环境变量的值。同时给出了相应的函数原型、参数说明和返回值。通过示例代码演示了如何使用getenv函数获取环境变量的值,并打印出来。 ... [详细]
  • 本文讨论了clone的fork与pthread_create创建线程的不同之处。进程是一个指令执行流及其执行环境,其执行环境是一个系统资源的集合。在调用系统调用fork创建一个进程时,子进程只是完全复制父进程的资源,这样得到的子进程独立于父进程,具有良好的并发性。但是二者之间的通讯需要通过专门的通讯机制,另外通过fork创建子进程系统开销很大。因此,在某些情况下,使用clone或pthread_create创建线程可能更加高效。 ... [详细]
  • 本文介绍了一个题目的解法,通过二分答案来解决问题,但困难在于如何进行检查。文章提供了一种逃逸方式,通过移动最慢的宿管来锁门时跑到更居中的位置,从而使所有合格的寝室都居中。文章还提到可以分开判断两边的情况,并使用前缀和的方式来求出在任意时刻能够到达宿管即将锁门的寝室的人数。最后,文章提到可以改成O(n)的直接枚举来解决问题。 ... [详细]
  • 本文主要解析了Open judge C16H问题中涉及到的Magical Balls的快速幂和逆元算法,并给出了问题的解析和解决方法。详细介绍了问题的背景和规则,并给出了相应的算法解析和实现步骤。通过本文的解析,读者可以更好地理解和解决Open judge C16H问题中的Magical Balls部分。 ... [详细]
  • 本文讨论了使用差分约束系统求解House Man跳跃问题的思路与方法。给定一组不同高度,要求从最低点跳跃到最高点,每次跳跃的距离不超过D,并且不能改变给定的顺序。通过建立差分约束系统,将问题转化为图的建立和查询距离的问题。文章详细介绍了建立约束条件的方法,并使用SPFA算法判环并输出结果。同时还讨论了建边方向和跳跃顺序的关系。 ... [详细]
  • c语言\n不换行,c语言printf不换行
    本文目录一览:1、C语言不换行输入2、c语言的 ... [详细]
  • 本文介绍了一种划分和计数油田地块的方法。根据给定的条件,通过遍历和DFS算法,将符合条件的地块标记为不符合条件的地块,并进行计数。同时,还介绍了如何判断点是否在给定范围内的方法。 ... [详细]
  • 本文介绍了P1651题目的描述和要求,以及计算能搭建的塔的最大高度的方法。通过动态规划和状压技术,将问题转化为求解差值的问题,并定义了相应的状态。最终得出了计算最大高度的解法。 ... [详细]
  • 本文介绍了为什么要使用多进程处理TCP服务端,多进程的好处包括可靠性高和处理大量数据时速度快。然而,多进程不能共享进程空间,因此有一些变量不能共享。文章还提供了使用多进程实现TCP服务端的代码,并对代码进行了详细注释。 ... [详细]
  • 本文介绍了解决二叉树层序创建问题的方法。通过使用队列结构体和二叉树结构体,实现了入队和出队操作,并提供了判断队列是否为空的函数。详细介绍了解决该问题的步骤和流程。 ... [详细]
  • 本文介绍了C函数ispunct()的用法及示例代码。ispunct()函数用于检查传递的字符是否是标点符号,如果是标点符号则返回非零值,否则返回零。示例代码演示了如何使用ispunct()函数来判断字符是否为标点符号。 ... [详细]
  • 动态规划算法的基本步骤及最长递增子序列问题详解
    本文详细介绍了动态规划算法的基本步骤,包括划分阶段、选择状态、决策和状态转移方程,并以最长递增子序列问题为例进行了详细解析。动态规划算法的有效性依赖于问题本身所具有的最优子结构性质和子问题重叠性质。通过将子问题的解保存在一个表中,在以后尽可能多地利用这些子问题的解,从而提高算法的效率。 ... [详细]
  • 本文介绍了UVALive6575题目Odd and Even Zeroes的解法,使用了数位dp和找规律的方法。阶乘的定义和性质被介绍,并给出了一些例子。其中,部分阶乘的尾零个数为奇数,部分为偶数。 ... [详细]
  • 本文介绍了PE文件结构中的导出表的解析方法,包括获取区段头表、遍历查找所在的区段等步骤。通过该方法可以准确地解析PE文件中的导出表信息。 ... [详细]
  • 开发笔记:实验7的文件读写操作
    本文介绍了使用C++的ofstream和ifstream类进行文件读写操作的方法,包括创建文件、写入文件和读取文件的过程。同时还介绍了如何判断文件是否成功打开和关闭文件的方法。通过本文的学习,读者可以了解如何在C++中进行文件读写操作。 ... [详细]
author-avatar
沈驰27
这个家伙很懒,什么也没留下!
PHP1.CN | 中国最专业的PHP中文社区 | DevBox开发工具箱 | json解析格式化 |PHP资讯 | PHP教程 | 数据库技术 | 服务器技术 | 前端开发技术 | PHP框架 | 开发工具 | 在线工具
Copyright © 1998 - 2020 PHP1.CN. All Rights Reserved | 京公网安备 11010802041100号 | 京ICP备19059560号-4 | PHP1.CN 第一PHP社区 版权所有