管道

管道是unix ipc的最古老形式，是一种在内存中的特殊文件，只能在具有公共祖先的进程之间使用(即父子进程，兄弟进程)。

管道由pipe函数创建

#include

int pipe(int fd[2])

fd[1]写，fd[0]读。

单个进程的管道几乎没有任何用处，通常，调用pipe的进程接着调用fork，这样就创建了父子进程间的管道。

#include #include#include#include

intmain()

{int fd[2];char buf[80];

pid_t pid;

pipe(fd);

pid=fork();if(pid>0)

{//父进程

printf("Father thread");char s[]="Hello";

write(fd[1],s,sizeof(s));

close(fd[0]);

close(fd[1]);

}else if(pid==0)

{

printf("Child Thread");

read(fd[0],buf,sizeof(buf));

printf("%s",buf);

close(fd[0]);

close(fd[1]);

}

waitpid(pid,NULL,0);//等待子进程结束

return 0;

}

输出结果：

Father thread

Child Thread

Hello

当管道的一端关闭时：

当读一个写端关闭的管道时，则认为已经读到了数据的末尾，读函数返回的读出字节数为0；

当写一个读端关闭的管道时，向管道中写入数据的进程将收到内核传来的SIFPIPE信号，应用程序可以处理该信号，也可以忽略(默认动作则　　　　　　      是应用程序终止)。

从管道中读取数据：

当管道的写端存在时，如果请求的字节数目大于PIPE_BUF，则返回管道中现有的数据字节数，如果请求的字节数目不大于PIPE_BUF，则返回管道中现有数据字节数(此时，管道中数据量小于请求的数据量)；或者返回请求的字节数(此时，管道中数据量不小于请求的数据量)。注：PIPE_BUF在include/linux/limits.h中定义。

向管道中写入数据：

向管道中写入数据时，linux将不保证写入的原子性，管道缓冲区一有空闲区域，写进程就会试图向管道写入数据。如果读进程不读走管道缓冲区中的数据，那么写操作将一直阻塞。

管道因为没有名字所以只能用于具有亲缘关系的进程，而有名管道(FIFO)则克服了这个限制。

FIFO

创建函数如下

#include #include

int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);

第一个参数是一个普通的路径名，即为FIFO的名字。第二个参数设置权限，跟创建普通文件一样。

FIFO的读写也像普通文件一样，不过需要读写端都打开，具体规则如下：

当打开(open)时：

若没有设置O_NONBLOCK，只读open要阻塞到其它进程为写而打开FIFO。类似地，只写open要阻塞到其它进程为读而打开FIFO。

如果设置了O_NONBLOCK，则只读open立即返回，若没有其它进程为写而打开FIFO，则返回-1。

用FIFO模拟生产者消费者问题：

fifo2.cpp:

#include#include#include#include#include#include#include#include#include#include

#define FIFO "/tmp/myfifo"

#define BUF_SIZE PIPE_BUF

#define SEND_MAX (1024*1024*10)

using namespacestd;intmain()

{intpid,fifo_fd;intsend_num;char *buf[BUF_SIZE+1];if(-1 ==access(FIFO,F_OK))

{int res = mkfifo(FIFO,0777);if(res != 0)

{

fprintf(stderr,"can't create fifo in %s",FIFO);

exit(EXIT_FAILURE);

}

}

fifo_fd=open(FIFO,O_WRONLY);

printf("process %d open fifo %d",getpid(),fifo_fd);if(fifo_fd == -1)

exit(EXIT_FAILURE);intres;while(send_num

{

res=write(fifo_fd,buf,BUF_SIZE);if(res == -1)

{

cout<

exit(EXIT_FAILURE);

}

send_num+=res;

}return 0;

}

fifo3.cpp

#include#include#include#include#include#include#include#include#include#include

#define FIFO "/tmp/myfifo"

#define BUF_SIZE PIPE_BUF

#define SEND_MAX (1024*1024*10)

using namespacestd;intmain()

{intfifo_fd;intres;char buffer[BUF_SIZE+1];int read_num = 0;

fifo_fd=open(FIFO,O_RDONLY);

printf("process %d open FIFO %d",getpid(),fifo_fd);if(fifo_fd == -1)

exit(EXIT_FAILURE);do{

res=read(fifo_fd,buffer,BUF_SIZE);

read_num+=res;

}while(res>0);

close(fifo_fd);return 0;

}

结果如下：

可见读进程运行0.013s就读取了10m的数据，FIFO的效率还是很高的。