【linux进程间通信】无名管道

多用于具有亲缘关系的进程间进行单向通信

• 特点：

• 半双工通信，数据单向流动
• 以字节流的方式通信，数据格式由用户自行定义
• 多用于父子进程间通信，也可用于其他亲缘关系进程间通信

• 实现原理：

父进程调用pipe函数会创建两个文件（读管道文件，写管道文件），这两个文件对应的文件节点为pipe inode, pipe inode为无名管道的具体实现

​ 父进程调用fork函数创建子进程，子进程拷贝父进程文件表，由于父子进程文件表内容相同，指向的file相同，所以最终父子进程操作的pipe管道相同。（父子进程都能看到管道内存空间，所以父子进程能正常通信）

由于对于无名管道来说，每次只能半双工工作，要么父进程写，子进程读；要么父进程读，子进程写。要想实现全双工的话，需要父进程调用两次pipe创建两个管道，如下图：

• 注意：无亲缘关系进程文件表不能访问相同文件，进程间无法访问相同的pipe管道，所以不能通过无名管道进程通信。

• 实现过程

无名管道操作

//建立无名管道 int pipe(int pipefd[2]); int pipe2(int pipefd[2], int flags); //读写无名管道 参考io关闭 ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count); ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count); //关闭无名管道 int close(int fd);

功能

pipe或pipe2函数用于创建一个无名管道（pipe），用于进程间通信。

参数

pipefd：整型数组，用于存储管道的文件描述符。

• pipefd[0]：读文件描述符。
• pipefd[1]：写文件描述符。

flags：用于设置管道的标志位参数，可以是0或者以下下常量的安慰或：

O_NONBLOCK：设置非阻塞模式，即读取何写入管道时不会阻塞进程。 O_CLOEXEC：设置在execve系统调用执行的时候关闭管道

返回值

成功：返回0

失败：返回-1，并设置errno

• 使用示例

int fd[2] = {0}; void test() { pid_t pid = fork(); //创建子进程 if(pid == 0) { close(fd[1]); //子进程关闭读写端 while(1) { char rbuf[100] = {0}; read(fd[0], rbuf, 100); //子进程读数据 } close(fd[0]); } else if(pid >0) close(fd[0]); //父进程关闭读端 } int main(int argc, char* argv[]) { pipe(fd); //创建pipe test(); while(1) { write(fd[1], TEST_STRING, sizeof(TEST_STRING)); //父进程写数据 sleep(1); } close(fd[1]); return 0; }

• 使用无名管道实现父子进程通信

#include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <string.h> int pipe_test() { int fd[2]; int ret = pipe(fd); if(ret = -1) { perror("pipe"); return -1; } ret = fork(); if(ret = 0) { //子进程 close(fd[0]); //子进程写数据，关闭 读 端 #define TEST_STRING "123456789" while(1) { write(fd[1], TEST_STRING, strlen(TEST_STRING)); sleep(1); } }else if(ret >0) { //父进程 close(fd[1]); //父进程读数据，关闭 写 端 while(1) { char* buf[1024]; read(fd[0], buf, 1024); printf("buf:%s\n", buf); } }else { } return 0; } int main(int argc, char* argv[]) { pipe_test(); return 0; }