Linux 進程間通信的幾種主要手段。其中管道和有名管道是最早的進程間通信機制之一，管道可用于具有親緣關系進程間的通信，有名管道克服了管道沒有名字的限制，因此，除具有管道所具有的功能外，它還允許無親緣關系進程間的通信。 認清管道和有名管道的讀寫規(guī)則是在程序中應用它們的關鍵，本文在詳細討論了管道和有名管道的通信機制的基礎上，用實例對其讀寫規(guī)則進行了程序驗證，這樣做有利于增強讀者對讀寫規(guī)則的感性認識，同時也提供了應用范例。

管道概述及相關API應用

管道相關的關鍵概念

管道是Linux支持的最初Unix IPC形式之一，具有以下特點：

管道是半雙工的，數據只能向一個方向流動；需要雙方通信時，需要建立起兩個管道；

只能用于父子進程或者兄弟進程之間（具有親緣關系的進程）；

單獨構成一種獨立的文件系統(tǒng)：管道對于管道兩端的進程而言，就是一個文件，但它不是普通的文件，它不屬于某種文件系統(tǒng)，而是自立門戶，單獨構成一種文件系統(tǒng)，并且只存在與內存中。

數據的讀出和寫入：一個進程向管道中寫的內容被管道另一端的進程讀出。寫入的內容每次都添加在管道緩沖區(qū)的末尾，并且每次都是從緩沖區(qū)的頭部讀出數據。

管道的創(chuàng)建：
#include int pipe(int fd[2])



該函數創(chuàng)建的管道的兩端處于一個進程中間，在實際應用中沒有太大意義，因此，一個進程在由pipe()創(chuàng)建管道后，一般再fork一個子進程，然后通過管道實現父子進程間的通信（因此也不難推出，只要兩個進程中存在親緣關系，這里的親緣關系指的是具有共同的祖先，都可以采用管道方式來進行通信）。

管道的讀寫規(guī)則：

管道兩端可分別用描述字fd[0]以及fd[1]來描述，需要注意的是，管道的兩端是固定了任務的。即一端只能用于讀，由描述字fd[0]表示，稱其為管道讀端；另一端則只能用于寫，由描述字fd[1]來表示，稱其為管道寫端。如果試圖從管道寫端讀取數據，或者向管道讀端寫入數據都將導致錯誤發(fā)生。一般文件的I/O函數都可以用于管道，如close、read、write等等。

從管道中讀取數據：如果管道的寫端不存在，則認為已經讀到了數據的末尾，讀函數返回的讀出字節(jié)數為0；當管道的寫端存在時，如果請求的字節(jié)數目大于PIPE_BUF，則返回管道中現有的數據字節(jié)數，如果請求的字節(jié)數目不大于PIPE_BUF，則返回管道中現有數據字節(jié)數（此時，管道中數據量小于請求的數據量）；或者返回請求的字節(jié)數（此時，管道中數據量不小于請求的數據量）。注：（PIPE_BUF在include/Linux/limits.h中定義，不同的內核版本可能會有所不同。Posix.1要求PIPE_BUF至少為512字節(jié)，red hat 7.2中為4096）。

關于管道的讀規(guī)則驗證：

* readtest.c *
#include
#include
#include
main()
{
int pipe_fd[2];
pid_t pid;
char r_buf[100];
char w_buf[4];
char* p_wbuf;
int r_num;
int cmd;

memset(r_buf,0,sizeof(r_buf));
memset(w_buf,0,sizeof(r_buf));
p_wbuf=w_buf;
if(pipe(pipe_fd)<0)
{
printf("pipe create errorn");
return -1;
}

if((pid=fork())==0)
{
printf("n");
close(pipe_fd[1]);
sleep(3);//確保父進程關閉寫端
r_num=read(pipe_fd[0],r_buf,100);
printf( "read num is %d the data read from the pipe is %dn",r_num,atoi(r_buf));

close(pipe_fd[0]);
exit();
}
else if(pid>0)
{
close(pipe_fd[0]);//read
strcpy(w_buf,"111");
if(write(pipe_fd[1],w_buf,4)!=-1)
printf("parent write overn");
close(pipe_fd[1]);//write
printf("parent close fd[1] overn");
sleep(10);
}
}






程序輸出結果：

* parent write over
* parent close fd[1] over
* read num is 4 the data read from the pipe is 111





附加結論：管道寫端關閉后，寫入的數據將一直存在，直到讀出為止。