linux之管道

管道（PIPE）是linux中一个重要的通信方式，在进程中，我们通过从一个进程中读取到的数据转到另一个进程中的写数据中，这时就要有不同的进程之间共享同一份资源，就是所谓的进程间通信。由于进程的特点是资源独占，所以我们就借助管道来实现。我们常说的管道多指无名管道，还有一种是命名管道（一次生成多个目标文件[FIFO]）。下面分别讲解一下：

管道的特点：单向数据通信，有血缘关系的进程通信，生命周期（随进程的），同步与互斥

管道也是一种文件，它是以p开头的；

我们可以调用pipe()函数：int pipe(int fileds[2])来在内核中开辟一条缓冲区(即管道)来完成通信。它有一个读端一个写端，fileds[0]表示读端，fileds[1]表示写端。首先，由父进程创建管道；其次，由父进程创建子进程；最后，父进程关闭fd[0]读端，子进程关闭fd[1]写端，这样就使父进程往管道里写，子进程往管道里读，这样就实现了进程间通信。

然而通过管道实现父子进程之间的通信步骤是什么呢？

代码实现一下吧：

运行结果如下：

当子进程关闭读端，父进程关闭写端时，最后结果会每隔1s打印一个“i am a girl”;

一、对于管道来说我们通常有四种特殊情况需要考虑：

1.如果所有指向管道写端的文件描述符都关闭了(管道写端的引用计数等于0),而仍然有进程从管道的读端读数据,那

么管道中剩余的数据都被读取后,再次read会返回0,就像读到文件末尾一样。

运行结果：

2.如果有指向管道写端的文件描述符没关闭(管道写端的引用计数大于0),而持有管道写端的进程也没有向管道中写数据,这时有进程从管道读端读数据,那么管道中剩余的数据都被读取后,再次read会阻塞,直到管道中有数据可读了才读取数据并返回。

运行结果：

此时，，会发现当运行完第十个i am a child之后，read端还想读取时，发生了堵塞。直到关闭写端后读端才退出不再读。

3.如果所有指向管道读端的文件描述符都关闭了(管道读端的引用计数等于0),这时有进程向管道的写端write,那么该进

程会收到信号SIGPIPE,通常会导致进程异常终止。

运行结果：

此时，在子进程进行写了10个i am a child时，写完之后写端并没有关闭，当父进程读完三个i am a child之后，关闭读端，读端不再读，并且sleep了10秒。进程异常中止。

4.如果有指向管道读端的文件描述符没关闭(管道读端的引用计数大于0),而持有管道读端的进程也没有从管道中读数

据,这时有进程向管道写端写数据,那么在管道被写满时再次write会阻塞,直到管道中有空位置了才写入数据并返回。

运行结果：

此时，，写端一直在写，读端没有关闭，但却不读取数据，因此会导致write端阻塞，直到异常退出。

二、但是匿名管道只适用于具有血缘关系的进程之间通信。如果两个进程之间没有血缘关系的话怎么办呢？我们把没有血缘关系的进程之间的通信方式就可以通过命名管道来完成。创建命名管道的系统函数有：mknod和mkfifo。在这里，我们尽可能的使用mkfifo。命名管道也被称为FIFO文件，它是一种特殊类型的文件，它在文件系统中以文件名的形式存在；下面举一个两个不同进程之间进行通信的例子：

server.c为读端：