一、无名管道
1.1 无名管道的概述
管道(pipe)又称无名管道。 无名管道是一种特殊类型的文件，在应用层体现为两个打开的文件描述符。
任何一个进程在创建的时候，系统都会 给他分配4G的虚拟内存，分为3G的用户空间和1G 的内核空间，内核空间是所有进程公有的，无名管道就是创建在内核空间的，多个进程知道 同一个无名管道的空间，就可以利用他来进行通信。
无名管道虽然是在内核空间创建的，但是会给当前用户进程两个文件描述符，一个负责执行 读操作，一个负责执行写操作。
管道是最古老的UNIX IPC方式，其特点是:
1、半双工，数据在同一时刻只能在一个方向上流动。
2、数据只能从管道的一端写入，从另一端读出。
3、写入管道中的数据遵循先入先出的规则。
4、管道所传送的数据是无格式的，这要求管道的读出方与写入方必须事先约定好数据的格 式，如多少字节算一个消息等。
5、管道不是普通的文件，不属于某个文件系统，其只存在于内存中。
6、管道在内存中对应一个缓冲区。不同的系统其大小不一定相同。
7、从管道读数据是一次性操作，数据一旦被读走，它就从管道中被抛弃，释放空间以便写 更多的数据。
8、管道没有名字，只能在具有公共祖先的进程之间使用
1.2 无名管道的创建 ---pipe函数
#include <unistd.h>
int pipe(int pipefd[2]);
功能：创建一个有名管道，返回两个文件描述符负责对管道进行读写操作
参数：
pipefd：int型数组的首地址，里面有两个元素
pipefd[0] 负责对管道执行读操作
pipefd[1] 负责对管道执行写操作
返回值： 成功：0
失败：‐1
案例：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
int main()
{
// 使用pipe创建一个无名管道
int fd_pipe[2];
if (pipe(fd_pipe) == -1)
{
perror("fail to pipe");
exit(1);
}
printf("fd_pipe[0]=%d\n",fd_pipe[0]);
printf("fd_pipe[1]=%d\n",fd_pipe[1]);
//描述符就可以操作无名管道，所以通过文件IO中的read和write函数对无名管道进行操作
//通过write函数向无名管道中写入数据
//fd_pipe[1]负责执行写操作
if(write(fd_pipe[1],"hello world",11) == -1){
perror("fail to write");
exit(1);
}
printf("测试一下sizeof(hello) =%ld\n",sizeof("hello"));
//写完之后，再写
//如果管道中有数据，再次写入的数据会放在之前数据的后面，不会把之前的数据替
write(fd_pipe[1],"write agin",sizeof("write agin")); //11,strlen 不会将\0记入长度
char buf[32]="kkk";
ssize_t bytes;
//fd_pipe[0]负责执行读操作
if(bytes = read(fd_pipe[0],buf,20)==-1){
perror("fail to read");
exit(1);
}
printf("buf = [%s]\n", buf);
printf("bytes = %ld\n", bytes);
//读完后再读,如果管道中没有数据了 发生阻塞
read(fd_pipe[0],buf,sizeof(buf));
printf("buf = [%s]\n", buf);
printf("bytes = %ld\n", bytes);
read(fd_pipe[0],buf,sizeof(buf));
printf("buf = [%s]\n", buf);
printf("bytes = %ld\n", bytes);
}
1.3 无名管道实现进程间通信
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
int fd_set[2];
int ret;
ret = pipe(fd_set);
if (ret == -1)
{
perror("fail to create pipe");
exit(1);
}
int pid = fork();
if (pid > 0)
{ // 父进程代码 :从标准输入IO获取字符串，写入管道
char buf[128] = "";
while (1)
{
fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
buf[strlen(buf) - 1] = '\0'; // 封尾
// 写入管道
if (write(fd_set[1], buf, sizeof(buf)) == -1)
{
perror("fail to write");
exit(1);
}
}
}
else if (pid == 0)
{
// 子进程代码:去管道里读
char buf[128] = "";
while (1)
{
if (read(fd_set[0], buf, sizeof(buf)) == -1)
{
perror("fail to read");
exit(1);
}
printf("buf=[%s]\n", buf);
}
}
else if (pid == -1)
{
perror("创建进程失败");
exit(1);
}
return 0;
}
注意：
利用无名管道实现进程间的通信，都是父进程创建无名管道，然后再创建子进程，子进 程继承父进程的无名管道的文件描述符，然后父子进程通过读写无名管道实现通信
