【Linux】进程见通信之匿名管道pipe

1.匿名管道的特点

以下管道的统称仅代表匿名管道。

1. 管道是一个只能单向通信的通信信道。为了实现进程间通信.
2. 管道是面向字节流的。
3. 仅限于父子通信或者具有血缘关系的进程进行进程见通信。
4. 管道自带同步机制，原子性写入。
5. 管道的生命周期是随进程的。

2.匿名管道通信的四种情况

1. 读端不读或者读的慢，写端要等读端。
2. 读端关闭，写端收到SIGPIPE信号直接终止。
3. 写端不写或者写的慢，读端要等写端
4. 写端关闭，读端读完pipe内部的数据然后再读，会读到0，表示读到文件结尾。

3.pipe函数介绍

在Linux中，pipe() 是一个底层系统调用，用于创建管道(pipe)。pipe函数的使用如下：

#include<unistd.h>//使用所需包含的头文件
int pipe(int pipefd[2]);

对于参数pipefd是一个两个元素的整型数组，它是一个传出参数，用于存放管道的读写文件描述符。其中pipefd[0]为管道读端，pipefd[1]为管道写端。这两个文件描述符可以像其他文件描述符一样进行读写操作。

4.pipe函数使用示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
	//定义pipe函数所需的pipe_fd，用来存放文件描述符。
    int pipe_fd[2] = {0};

    if(pipe(pipe_fd) < 0){
        perror("pipe");
        return 1;
    }
    printf("%d, %d\n", pipe_fd[0], pipe_fd[1]);
	
	//创建子进程
    pid_t id = fork();
    if(id < 0){
        perror("fork");
        return 2;
    }
    else if(id == 0) { //write
        //child
		//在子进程中关闭读端
        close(pipe_fd[0]);

        char c = 'x';
        int count = 0;
        while(1){
            write(pipe_fd[1], &c, 1); 
            count++;
            printf("write: %d\n", count);
        }
		//使用完结束不要忘记关闭写端！！！
        close(pipe_fd[1]);
        exit(0);
    }
    else{              //read
        //parent
		//在父进程中关闭写端
        close(pipe_fd[1]);
		
        char buffer[64];
        while(1){
            buffer[0] = 0;
			//从读端，读取sizeof(buffer)-1个字节到buffer中
            ssize_t size = read(pipe_fd[0], buffer, sizeof(buffer)-1);
            if(size > 0){//读取成功
                buffer[size] = 0;
                printf("parent get messge from child# %s\n", buffer);
            }
            else if(size == 0){
                printf("pipe file close, child quit!\n");
                break;
            }
            else{
                //TODO
                break;
            }
        }
		//定义进程等待状态，并进行进程等待
        int status = 0;
        if(waitpid(id, &status,0) > 0){
            printf("child quit, wait success!, sig: %d\n", status&0x7F);
        }
        close(pipe_fd[0]);
    }
    return 0;
}

5.从文件描述的角度深入理解匿名管道