一、簡介

管道（pipe） 是一種最基本的 IPC（Inter Process Communication） 機制，優點是簡單。

二、特點：

1. 管道只適用於 存在血緣關係 的兩個程序之間通訊，因為只有存在血緣關係的兩個程序之間才能共享檔案描述符
2. 管道分為兩端，一端讀，一端寫，有兩個檔案描述符分別表示讀端和寫端
3. 管道是單向的，資料從寫端輸入，從讀端取出
4. 管道的本質是一個偽檔案（實為核心緩衝區）
5. 管道有容量限制，2.6.11 版本之前的 Linux 核心管道容量為 page size（4 Kb），之後版本改為 65535 位元組
6. 當管道滿時，寫端將堵塞。當管道空時，讀端將堵塞

三、API 說明

1. 標頭檔案

#include <unistd.h>

2. 建立並開啟管道

int pipe(int pipefd[2]);

3. 引數說明

pipefd[0] ：讀端的檔案描述符
pipefd[1] ：寫端的檔案描述符

4. 返回值說明

成功返回 0，失敗返回 -1，並設定相應的 errno。

四、示例

下面演示一個，父程序往管道寫入資料，子程序從管道讀出資料並輸出到標準輸出流。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
 

#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
 
int main() {
    int pipe_fd[2]; // pipe_fd[0] 表示讀端，pipe_fd[1] 表示寫端
    pid_t child_pid;
    char buf[] = "Hello World";
 
    if (pipe(pipe_fd) == -1) { // 建立管道
        perror("pipe failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
 
    child_pid = fork
 
(); // 建立一個子程序
    if (child_pid == -1) {
        perror("fork failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
 
    if (child_pid == 0) { // 根據 fork 的特點，child_pid 等於 0 表示子程序
        close(pipe_fd[1]); // 子程序從管道讀資料，所以關閉寫端
        while (read(pipe_fd[0], &buf, 1) > 0) { // 從讀端讀出資料
            write(STDOUT_FILENO, &buf, 1); // 寫入到標準輸出流顯示
        }
        close(pipe_fd[0]);
        _exit(EXIT_SUCCESS);
    } else { // 根據 fork 的特點，child_pid 大於 0 表示父程序
        close(pipe_fd[0]); // 父程序從管道寫資料，所以關閉讀端
        write(pipe_fd[1], &buf, strlen(buf)); // 往寫端寫入資料
        close(pipe_fd[1]);
        wait(NULL); // 等待並回收子程序
        _exit(EXIT_SUCCESS);
    }
    return 0;
}