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管道（pipe）
管道是UNIX系统IPC的最古老的形式，所有的UNIX系统都提供此种通信机制。管道的实质是一个内核缓冲区，进程以先进 先出（FIFO， First In First Out）的方式从缓冲区存取数据：管道一端的进程顺序地将进程数据写入缓冲区，另一端的进程则顺 序地读取数据，该缓冲区可以看做一个循环队列，读和写的位置都是自动增加的，一个数据只能被读一次，读出以后再缓冲区都 不复存在了。当缓冲区读空或者写满时，有一定的规则控制相应的读进程或写进程是否进入等待队列，当空的缓冲区有新数据写 入或慢的缓冲区有数据读出时，就唤醒等待队列中的进程继续读写。
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管道的局限性：
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半双工，数据只能在一个方向流动，现在有些系统可以支持全双工管道，但是为了最佳的可移植性，应认为系统 不支持全双工管道； （
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管道只能在具有公共祖先之间的两个进程之间使用；
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管道的创建：
管道可以看成是一种特殊的文件，对于它的读写也可以使用普通的read、write 等函数。但是它不是普通的文件，并不 属于其他任何文件系统，并且只存在于内存中。管道是通过调用pipe函数创建的。
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
int pipe2(int pipefd[2], int flags);
经由参数fd返回的两个文件描述符：fd[0]为读而打开，fd[1]为写而打开，fd[1]的输出是fd[0]的输入。
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fork使用管道使父子进程进行通信
通常，进程会先调用pipe，接着调用fork，从而创建了父进程与子进程的IPC通道。
fork之后做什么取决于我们想要的数据流的方向，例如：对于从父进程到子进程，父进程关闭管道的读端fd[0]，子进程关闭写端 fd[1]。
父进程关闭读端，子进程关闭写端，这样就实现了父子进程间的通信。子进程从管道的fd[0]写入数据，父进程从管道的fd[1]读数据。
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编程实现
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#define BUF_SIZE 1024
#define W_STR "Hello child, I'am praent."
int main(int argc, char *argv[])
{
int pipe_fd[2];
int pid;
char buf[BUF_SIZE];
int wait_status;
int rv;
if (pipe(pipe_fd) < 0) //使用管道
{
printf("Piep error: %s\n", strerror(errno));
return -1;
}
pid = fork(); //fork 创建子进程
if (pid <0)
{
printf("Fork error: %s\n", strerror(errno));
return -2;
}
else if (pid > 0) //父进程
{
close(pipe_fd[0]); //关闭读端
if ((rv =write(pipe_fd[1], W_STR, sizeof(W_STR)))< 0) //从管道写入数据
{
printf("The parent write by pipe_fd[%d] error: %s\n",pipe_fd[1], strerror(errno));
return -3;
}
printf("The parent write %d bytes form pipe_fd[%d] to pipe_fd[%d].\n",rv, pipe_fd[1], pipe_fd[0]);
wait(wait_status); //等待子进程结束
puts("The parent wait child exit and will exit.");
}
else if (0 == pid) //子进程
{
close(pipe_fd[1]); //关闭写端
memset(buf, 0, BUF_SIZE);
if ((rv =read(pipe_fd[0], buf, sizeof(buf))) <0) //从管道读数据
{
printf("Read form pipe_fd[%d] error: %s\n", pipe_fd[0],strerror(errno));
return -4;
}
printf("The child read %d bytes form pipe_fd[%d],there are:\n%s.\n", rv, pipe_fd[0],buf);
puts("The child will go to exit...");
sleep(1);
return 0;
}
return 0;
}
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运行结果
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运行结果分析
父进程创建管道之后fork()，这时子进程会继承父进程所有打开的 文件描述符（包括管道），这时对于一个管道就有4个读写端（父子进程各有一对管道读写端），如果需要父进程往子进程里写 数据，则需要在父进程中关闭读端，在子进程中关闭写端；而如果需要子进程往父进程中写数据，则可以在父进程关闭写端，然 后子进程中关闭读端。
这样就使得父进程写数据，子进程读数据，实现父子进程间的通信。
