进程通信——匿名管道

管道是 SylixOS 进程间通信的一种方式。

管道分为匿名管道 pipe 和命名管道 fifo。

管道有两个端口：读端和写端，并且只允许数据从写端流向读端，所以管道是一种流式设备。

个人理解：可以将管道理解为是一种使用特殊结构读写的文件。

创建一个匿名管道使用 pipe 函数， pipe 函数的输出参数为两个文件描述符：一个为读端文件描述符，一个为写端文件描述符。

创建匿名管道后通常使用 posix_spawn 族或 spawn族函数创建一个子进程，由于子进程继承了父进程的文件描述符，所以子进程和父进程均能使用 read 和 write 函数对匿名管道进行读和写操作，如下图所示。

关于上图做一点理解：虽然父进程和子进程局都可以通过读端、写端文件描述符对匿名通道进程操作，但在单个匿名管道内父子进程只能实现半双工（数据只能从写端流向读端），要实现全双工可以创建使用两个匿名通道。

1、Creat

#include <unistd.h>
int pipe(int iFd[2]);
int pipe2(int iFd[2], int iFlag);

函数原型分析：

以上函数成功时返回 0，失败时返回-1 并设置错误号；

输出参数iFd用于记录匿名管道的两个文件描述符：iFd[0]为读端文件描述符，iFd[1]为写端文件描述符；

参数 iFlag 是匿名管道的文件标志，可以使用 0 或以下的宏组合。

2、Read&Write

匿名管道的读写操作的实现依赖于pipe函数输出的两个文件描述符：读端文件描述符、写端文件描述符，所以匿名管道的读和写操作可以使用标准的文件读写函数——read 和 write 函数。

关于 read 和 write 函数的实现可参考“SylixOS文件I/O函数”中的对应描述：https://blog.csdn.net/Liangren_/article/details/107818912

3、Wait

在匿名管道为空或满时，读或写匿名管道操作将被阻塞（除非使用 pipe2 函数创建匿名管道时参数 iFlag 指定了 O_NONBLOCK 选项），而等待一个匿名管道可读或可写，可以调用 select 函数，当 select 返回时，我们可以得知多少文件描述符就绪了，以及哪些文件描述符就绪了，使用这些就绪的文件描述符可以进行 read、write 等操作。

关于select函数的实现讲解参考“多路I/O复用”中的select函数组介绍：

4、Close

关闭一个匿名管道可以使用标准的文件关闭函数——close 函数。

由于匿名管道存在两个文件描述符，所以关闭一个匿名管道时必须使用 close 函数关闭匿名管道的两个文件描述符。

同时，由于子进程（如果存在）继承了匿名管道的两个文件描述符，所以子进程也需要关闭匿名管道的两个文件描述符。

关于close函数的实现参考“SylixOS文件I/O函数”中的对应描述：https://blog.csdn.net/Liangren_/article/details/107818912