多进程编程（二）：管道

进程间通信（InterProcess Communication，IPC）

主要通信方式：

• 管道
  1、匿名管道（pipe）
  2、有名管道（FIFO）
• 消息队列
• 共享内存
• 信号量
• 信号
• 套接字（Socket）

管道

匿名管道

前一章提到了一个shell命令：ps -ef | grep demo，
这里的 | 其实就是一个管道，shell创建了两个进程来分别执行 ps -ef 和 grep demo，并将前一个的输出，作为输入给到第二个。

特点：
1、管道是一个在内核内存中维护的缓冲区，这个缓冲区的存储能力是有限的，不同操作系统的大小不一定相同（Linux64位系统下其大小是4k），可以使用shell命令：ulimit -a查看
2、管道拥有文件的特质：读操作、写操作，但是没有文件实体。
3、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限
4、通过管道传递的数据是顺序的，读取与写入的顺序保持一致
5、传递是单向的，如果想要双向通信，就要创建两个管道，也就是要么父进程写入，子进程读取；要么父进程读取，子进程写入
6、只能在具有公共祖先的进程之间使用（父子进程，兄弟进程，具有亲缘关系的进程）

函数

#include <unistd.h>
int pipe(int pipefd[2]);
- pipefd[0] : 管道读取端
- pipefd[1] : 管道写入端
- 返回值：
	创建成功返回 0
	创建失败返回 -1

举例：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main() {
    

	// 创建管道
	int pipe_fd[2] = {
    0};
	int res_p = pipe(pipe_fd);
	if (res_p == 0) {
    
		printf("pipe create success\n");
	} else {
    
		perror("pipe");
	}

	// 创建子进程
	pid_t res = fork();

	// 父进程写入数据
	if (res > 0) 
	{
    	
		close(pipe_fd[0]); // 关闭读取端
		printf("Parent: \n");
		char buf_w[] = "Hello, world";
		write(pipe_fd[1], buf_w, strlen(buf_w));
	} 
	else if (res == 0)  // 子进程读取数据
	{
    
		close(pipe_fd[1]); // 关闭写入端
		printf("Child: \n");
		char buf_r[100];
		read(pipe_fd[0], buf_r, 100);
		printf("%s\n", buf_r);
	} 
	else 
	{
    
		perror("fork");
	}

	return 0;
}

有名管道

匿名管道只能用于具有亲缘关系的进程间通信。为了客服这个缺点，提出了有名管道（FIFO）。
有名管道（FIFO）不同于匿名管道之处在于它提供了一个路径名与之关联，以FIFO的文件形式存于文件系统中，并且其打开方式与打开一个普通文件是一样的，这样即使与FIFO的创建进程不存在亲缘关系的进程，只要可以访问该路径，就能够通过FIFO相互通信。

函数：

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);
- pathname: FIFO文件的路径 或者是 想要保存的路径
- mode: 权限
- 返回值：
	成功：0
	失败：-1

一旦创建了FIFO，就可以使用 open 打开它，常见的 I/O 函数都可用于 FIFO