进程间通信 管道 (pipe，FiFO)

标签：管道   通信   

管道的运行原理

管道是一种最基本的IPC机制，由pipe函数创建

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

      调用pipe函数时在内核中开辟一块缓冲区用于通信，它有一个读端和一个写端，通过filedes参数传出给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。管道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，调用失败则返回-1。

通信的步骤如下：

1. 父进程创建管道

   父进程调用pipe开辟管道，得到的两个文件描述符指向管道的两端。

2. 父进程fork出子进程

   父进程调用fork创建子进程，则子进程也有两个文件描述符指向同一管道。

3. 父进程关闭fd[0],子进程关闭fd[1]；

    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，实现了进程间通信。

管道使用存在一些特殊情况：

       （1）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时，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）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时，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。
        （3）所有指向管道读端的文件描述符都关闭了（管道读端的引用计数等于0），这时有进程向管道的写端write，那么该进程会收到信号SIGPIPE，通常会导致进程异常终止。
        （4）指向管道读端的文件描述符没关闭（管道的引用计数大于0），而持有管道读端的进程也没有从管道中读数据，这时有进程向管道写端写数据，那么在管道被写满时再次write会阻塞，直到管道中有空位置了才写入数据并返回。

管道的特点：

1. 只允许单项数据通信（常用于父子进程间通信）

2. 管道依赖于文件系统

3. 只允许具有血缘关系进程之间的通信

4. 面向字节流的数据传输服务；

5. 管道的生命周期： 跟随进程

命名管道（FIFO）

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进程间通信 管道 (pipe，FiFO)

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