Linux 程序間通訊之管道
程序之間的通訊之管道
目錄
1 無名管道
管道是一種最基本的IPC機制,作用於父子程序之間,完成資料傳遞。
管道有以下特性:
1.其本質是一個偽檔案(實為核心緩衝區)其本質是一個偽檔案(實為核心緩衝區)
2.由兩個檔案描述符引用,一個表示讀端,一個表示寫端。
3.規定資料從管道的寫端流入管道,從讀端流出。
3.規定資料從管道的寫端流入管道,從讀端流出。
管道的原理: 管道實為核心使用環形佇列機制,藉助核心緩衝區(4k)實現。
無名管道的簡單實現:
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
int main()
{
int pipefd[2];
pid_t pid;
if (pipe(pipefd) == -1 )
{
printf ("pipe() err..\n");
return -1;
}
pid = fork();
if (pid == -1)
{
printf("fork err..\n");
return -1;
}
if (pid == 0)
{
close(pipefd[0]);
write(pipefd[1], "hello hello....", 6);
close(pipefd[1]);
printf("child .....quit\n" );
}
else if (pid > 0 )
{
int len = 0;
char buf[100] = {0};
close(pipefd[1]);
len = read(pipefd[0], buf, 100);
printf("len:%d, buf:%s \n", len , buf);
close(pipefd[0]);
}
wait(NULL);
printf("parent ..quit\n");
return 0;
}
2.有名管道
命名管道也被稱為FIFO檔案,是一種特殊的檔案。由於linux所有的事物都可以被視為檔案,所以對命名管道的使用也就變得與檔案操作非常統一。
有名管道例項
1.建立管道C語言實現 或者 shell指令 : mkfifo 檔名
C語言實現
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
#include <sys/time.h>
/*
利用管道,兩個程序間進行檔案複製。
fifow
讀檔案1.txt
寫入管道
fifor
讀管道
寫入2.txt檔案
*/
int main(int argc, char *argv[])
{
//建立管道檔案
int outfd = 0;
//開啟管道檔案,準備寫資料
outfd = open("fifop", O_WRONLY | O_NONBLOCK);
//outfd = open("pp", O_WRONLY ); //阻塞模式
if (outfd == -1)
{
printf("infd open() err..\n");
exit(0);
}
return 0;
}
寫端
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
#include <sys/time.h>
/*
利用管道,兩個程序間進行檔案複製。
fifow
讀檔案1.txt
寫入管道
fifor
讀管道
寫入2.txt檔案
*/
int main(int argc, char *argv[])
{
//建立管道檔案
mkfifo("fifop", 0644);
int infd;
//按只讀方式 開啟現有檔案
infd = open("./1.txt", O_RDONLY);
if (infd == -1)
{
printf("infd open() err..\n");
exit(0);
}
int outfd;
//開啟管道檔案,準備寫資料
//outfd = open("fifop", O_WRONLY | O_NONBLOCK);
outfd = open("fifop", O_WRONLY ); //阻塞模式
if (outfd == -1)
{
printf("infd open() err..\n");
exit(0);
}
char buf[1024];
int n = 0;
//從檔案中讀資料寫入管道檔案
while ( (n = read(infd, buf, 1024)) > 0)
{
write(outfd, buf, n);
}
close (infd);
close (outfd);
printf("fifow 寫管道檔案 success\n");
return 0;
}
讀端
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
#include <sys/time.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
//開啟2.txt 準備寫資料
int outfd;
outfd = open("./2.txt", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644); //O_TRUNC 開啟檔案清空
if (outfd == -1)
{
printf("open() 2.txt err..\n");
exit(0);
}
//開啟管道檔案,準讀資料
int infd;
infd = open("fifop", O_RDONLY);
if (infd == -1)
{
printf("open err ... \n");
exit(0);
}
char buf[1024];
int n = 0;
//從檔案中讀資料寫入管道檔案
while ( (n = read(infd, buf, 1024)) > 0)
{
write(outfd, buf, n);
}
printf("讀管道檔案是否失敗。。。。\n");
close (infd);
close (outfd);
unlink("fifop");
printf("fifor 讀管道檔案 success\n");
return 0;
}
3.管道讀寫規則
當沒有資料可讀時
O_NONBLOCK disable:read呼叫阻塞,即程序暫停執行,一直等到有資料來到為止。
O_NONBLOCK enable:read呼叫返回-1,errno值為EAGAIN。
當管道滿的時候
O_NONBLOCK disable: write呼叫阻塞,直到有程序讀走資料
O_NONBLOCK enable:呼叫返回-1,errno值為EAGAIN
如果所有管道寫端對應的檔案描述符被關閉,則read返回0
如果所有管道讀端對應的檔案描述符被關閉,則write操作會產生訊號SIGPIPE
當要寫入的資料量不大於PIPE_BUF時,linux將保證寫入的原子性。
當要寫入的資料量大於PIPE_BUF時,linux將不再保證寫入的原子性。
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