码迷,mamicode.com
首页 > 其他好文 > 详细

关于pipe管道的读写端关闭问题

时间:2015-10-09 13:49:47      阅读:216      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:

 

 

 

 

知识概述

  通过pipe在内核中创建一个文件,然后可以实现两个进程通信

技术分享

管道是一种最基本的IPC机制,由 pipe 函数创建:

1 #include <unistd.h>
2 int pipe(int filedes[2]);

 

调用 pipe 函数时在内核中开辟一块缓冲区(称为管道)用于通信,它有一个读端一个写端,然后通过 filedes 参数传出给用户程序两个文件描述符,

filedes[0] 指向管道的读端, filedes[1] 指向管道的写端(很好记,就像0是标准输入1是标准输出一样)。所以管道在用户程序看起来就像一个打开的文件,

通过 read(filedes[0]); 或者 write(filedes[1]); 向这个文件读写数据其实是在读写内核缓冲区。 pipe 函数调用成功返回0,调用失败返回-1。

 

开辟了管道之后如何实现两个进程间的通信呢?比如可以按下面的步骤通信。

1. 父进程调用 pipe 开辟管道,得到两个文件描述符指向管道的两端。
2. 父进程调用 fork 创建子进程,那么子进程也有两个文件描述符指向同一管道。

3. 父进程关闭管道读端,子进程关闭管道写端。父进程可以往管道里写,子进程可以从管道里读,
管道是用环形队列实现的,数据从写端流入从读端流出,这样就实现了进程间通信。

 

技术分享

#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#define MAXLINE 80
int main(void)
{
    int n;
    int fd[2];
    pid_t pid;
    char line[MAXLINE];
    if (pipe(fd) < 0) {
    perror("pipe");
    exit(1);
    }
    if ((pid = fork()) < 0) {
        perror("fork");
        exit(1);
    }
    if (pid > 0) { /* parent */
        close(fd[0]);
        write(fd[1], "hello world\n", 12);
        wait(NULL);
    } 
    else { /* child */
        close(fd[1]);
        n = read(fd[0], line, MAXLINE);
        write(STDOUT_FILENO, line, n);
    }
    return 0;
}    

 

问题

父进程只用到写端,因而把读端关闭,子进程只用到读端,因而把写端关闭,然后互相通信,不使用的读端或写端必须关闭,请读者想一想如果不关闭会有什么问题。

思考

 

1. 如果所有指向管道写端的文件描述符都关闭了(管道写端的引用计数等于0),
而仍然有进程从管道的读端读数据,那么管道中剩余的数据都被读取后,
再次 read 会返回0,就像读到文件末尾一样。

 

2. 如果有指向管道写端的文件描述符没关闭(管道写端的引用计数大于0),
而持有管道写端的进程也没有向管道中写数据,这时有进程从管道读端读数据,
那么管道中剩余的数据都被读取后,再次 read 会阻塞,
直到管道中有数据可读了才读取数据并返回。

 

 考虑到如下代码

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
int main(void)
{
    int n;
    char buff[128];
    pid_t pid;
    int fd[2];

    if(pipe(fd)<0)    {
        perror("pipe");
        exit(0);
    }
    
    if((pid=fork())<0)
    {
        perror("fork");
        exit(0);
    }
    
    if(pid>0)
    {
        /* parent */    
        printf("+++++++++++++\n");
        close(fd[0]);        
        write(fd[1],"hello world",11);
        //sleep(5);
        //write(fd[1],"I am a Student",14);
        printf("+++++++++++++\n");
    }
    else
    {
        printf("--------------\n");
        //close(fd[1]);
        memset(buff,0,128);
        n = read(fd[0],buff,20);
        printf("buff=%s\n",buff);
        memset(buff,0,128);
        printf("read twice\n");
        n = read(fd[0],buff,20);
        printf("buff=%s\n",buff);
        printf("--------------\n");
    }
    return 0;
}

父进程关闭了读端口,通过写端口向pipe中写入了hello world。然后父进程结束。关闭相关文件(读写)描述符

  子进程在关闭写端口的时候,父进程结束时候,写文件描述符引用计数为0。所以子进程再次读取后返回0。子进程结束退出。

  子进程在不关闭写端口的时候,父进程结束时候,写文件描述符引用计数为1(自己的没关闭)。所以子进程再次读取时候陷入阻塞状态。

 

  因为父进程是在SHELL下执行的。所以当父进程结束时候,Shell进程认为命令执行结束了,于是打印Shell提示符,而子进程等待读取输入。

父进程已经结束,不会给他输入数据,而子进程本身只是为了读取而不是向管道写数据。所以子进程一直在后台运行,通过ps命令可以查看到子进程信息。

  所以,子进程只用到读端,因而把写端关闭。防止造成子进程做无用功。。。

 

关于pipe管道的读写端关闭问题

标签:

原文地址:http://www.cnblogs.com/whiteHome/p/4863516.html

(0)
(0)
   
举报
评论 一句话评论(0
登录后才能评论!
© 2014 mamicode.com 版权所有  联系我们:gaon5@hotmail.com
迷上了代码!