管道概述

管道也叫無名管道，它是UNIX系統IPC(進程間通信)的最古老形式，所有的UNIX系統都支持這種機制。

無名管道特點

1.半雙工，數據在同一時刻只能在一個方向上流動
2.數據只能從管道的一端寫入，從另一端讀出
3.寫入管道的數據遵循先入先從出的規則
4.管道所傳送的數據不是無格式的，這要求管道的讀出方和寫入方必須約定好數據的格式，如多少字節算一個消息
5.管道不是普通的文件，不屬于某個文件系統，其只存在于內存中
6.管道在內存中對應一個緩沖區，不同的系統其大小不一定相同
7.從管道讀數據是一次性操作，數據一旦被讀走，它就從管道中丟棄，釋放空間以便寫更多的數據
8.管道沒有名字，只能在具有公共祖先的進程(父進程和子進程，或兩個兄弟進程)之間使用

pipe函數

pipe()函數可用于創建一個管道，以實現進程間的通信。
pipe()函數的定義如下:

#include<unistd.h>/* @param fd,經參數fd返回的兩個文件描述符* fd[0]為讀而打開，fd[1]為寫而打開* fd[1]的輸出是fd[0]的輸入* @return 若成功，返回0；若出錯，返回-1并設置errno*/ int pipe(int fd[2]);

pipe函數定義中的fd參數是一個大小為2的數組類型指針。

通過pipe函數創建的這兩個文件描述符fd[0]和fd[1]分別構成管道的兩端，往fd[1]寫入的數據可以從fd[0]讀出，并且fd[1]一端只能進行寫操作，fd[0]一端只能進行讀操作，不能反過來使用。要實現雙向數據傳輸，可以使用兩個管道。

默認情況下，這一對文件描述符都是阻塞的。此時，如果我們用read系統調用來讀取一個空的管道，則read將被阻塞，知道管道內有數據可讀；如果我們用write系統調用往一個滿的管道中寫數據，則write也將被阻塞，直到管道內有足夠的空閑空間可用(read讀取數據后管道中將清楚讀走的數據)。當然，用戶可以將fd[0]和fd[1]設置為非阻塞的。

單個進程中的管道幾乎沒有任何用處。對于一個從父進程到子進程的管道，父進程關閉管道的讀端fd[0]，子進程關閉管道的寫端fd[1]，如下圖所示:

當管道的一端關閉后，下列兩條規則起作用

當讀(read)一個寫端已被關閉的管道時，在所有數據都被讀取后，read返回0，表示文件結束。(從技術上來講，如果管道的寫端還有進程，就不會產生文件的結束。可以復制一個管道的描述符，使得有多個進程對它具有寫打開文件描述符)

如果寫(write)一個讀端已被關閉的管道時，則產生信號SIGPIPE。如果忽略該信號或者捕捉該信號并從其處理程序返回，則write返回-1，errno設置為EPIPE

實例

創建一個從父進程到子進程的管道，并且父進程經由該管道向子進程傳送數據

#include <unistd.h>int main(void) {int n;int fd[2];pid_t pid;char line[MAXLINE];if (pipe(fd) < 0) {err_sys("pipe error");}if ((pid = fork()) < 0) {err_sys("fork error");} else if (pid > 0) {/* parent */close(fd[0]);write(fd[1], "hello world\n", 12);} else {close(fd[1]);n = read(fd[0], line, MAXLINE);write(STDOUT_FILENO, line, n);}exit(0); }

總結

以上是生活随笔為你收集整理的pipe()函数详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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