日期:2014-05-16  浏览次数:20758 次

Linux学习记录--匿名管道通讯

匿名管道通讯


管道是Linux支持的最初Unix IPC形式之一,具有以下特点:

1.管道是半双工的,数据只能向一个方向流动;需要双方通信时,需要建立起两个管道;

2.只能用于父子进程或者兄弟进程之间(具有亲缘关系的进程);

 

什么是管道

管道对于管道两端的进程而言,就是一个文件,但它不是普通的文件,它不属于某种文件系统,而是自立门户,单独构成一种文件系统,并且只存在与内存中。

 

数据的读出和写入


一个进程向管道中写的内容被管道另一端的进程读出。写入的内容每次都添加在管道缓冲区的末尾,并且每次都是从缓冲区的头部读出数据。


管道的创建

#include int pipe(int fd[2])

管道两端可分别用描述字fd[0]以及fd[1]来描述,需要注意的是,管道的两端是固定了任务的。即一端只能用于读,由描述字fd[0]表示,称其为管道读端;另一端则只能用于写,由描述字fd[1]来表示,

 

管道的规则

1.      当管道内容长度为0时,读端将处于阻塞状态,等待写端向管道写入内容

2.      当写端数据长度小于缓冲区长度时,数据将以原子性写入缓冲区。

 

对读进程来说:

3.      当写端被关闭时,所有数据被读出后,read返回0。

4.      当写端未被关闭时,所有数据被读出后,读端阻塞。

 

对写进程来说:

5.      当读端关闭时,如写端数据长度大于管道最大长度时,写完管道长度时,产生信号SIGPIPE后退出程序。(以存入管道的数据读进程可以读取到)

6.      当读端未被关闭时,如写端数据长度大于管道最大长度时,写完管道长度时,写端将处于阻塞状态


规则分析1

#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<sys/types.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/wait.h>

int main() {
	int fd[2];
	pid_t cid;

	if (pipe(fd) == -1) {
		perror("管道创建失败!");
		exit(1);
	}
	cid = fork();
	switch (cid) {
	case -1:
		perror("子进程创建失败");
		exit(2);
		break;
	case 0:
		close(fd[1]);
		char message[1000];
		int num = read(fd[0], message, 1000);
		printf("子进程读入的数据是:%s,长度是=%d", message, num);
		close(fd[0]);
		break;
	default:
		close(fd[0]);
		char *writeMsg = "父进程写入的数据!";
		sleep(10);//1
		write(fd[1], writeMsg, strlen(writeMsg));
		close(fd[1]);
		break;
	}
	return 0;
}

[root@ Release 18$] ps -C processcomm -opid,ppid,stat,cmd

 PID  PPID STAT CMD

 5973 2488 S   /root/workspace/processcomm/Release/processcomm

 5976 5973 S   /root/workspace/processcomm/Release/processcomm

=>读端由于阻塞中,其所在进程(子进程)处于sleep状态

 

控制台输出

父进程工作PID=5973,PPID=2488

子进程工作PID=5976,PPID=5973

子进程读入的数据是:父进程写入的数据!,长度是=27

 

规则分析2 

switch (cid) {
	case -1:
		perror("子进程创建失败");
		exit(2);
		break;
	case 0:
		printf("子进程工作PID=%d,PPID=%d\n", getpid(), getppid());
		break;
	default:
		printf("父进程工作PID=%d,PPID=%d\n", getpid(), getppid());

		close(fd[0]);
		const long int writesize=4000;
		char writeMsg[writesize];
		int i;
		for(i=0;i<writesize;i++)
		{
			writeMsg[i]='a';
		}
		int writenum=write(fd[1], writeMsg, strlen(writeMsg));
		printf("父进程写入的数据长度是=%d\n", writenum);
		close(fd[1]);
		wait(NULL);
		break;
	}

控制台输出

父进程工作PID=7072,PPID=2488

父进程写入的数据长度是=4001

子进程工作PID=7077,PPID=7072

 

规则分析3

switch (cid) {
	case -1:
		perror("子进程创建失败");
		exit(2);
		break;
	case 0:
		printf("子进程工作PID=%d,PPID=%d\n", getpid(), getppid());