进程间通信之管道

一 管道通信：

1，管道：管道是单向的、先进先出的，它把一个进程的输出和另一个进程的输入连接在一起。一个进程的尾部写入数据，另一个进程的头部读出数据。

2，进程间数据的传递：popen和pclose

 #include <stdio.h>
       FILE *popen(const char *command, const char *type);
       int pclose(FILE *stream);

popen函数允许一个程序将另一个程序作为新进程来启动，并可以传递数据给他或者通过他接收数据。command字符串是要运行的程序名和参数，type 必须是"r"或"w"

pclose函数只在popen启动的进程结束后才返回。如果调用pclose时它仍在运行，pclose将等待该进程的结束。

#include <stdio.h>

#define SIZE 1024

int main()
{
	//FILE *popen(const char *command, const char *type);
	FILE *fp = popen ("ls","r");
	if(fp == NULL)
	{
		perror("popen fp");
		return -1;
	}
	
	char buf[SIZE] = {0};
	
	int ret = fread (buf,sizeof(char),SIZE-1,fp);
	//printf("%s\n",buf);
	
	FILE *fp2 = popen("ls -l","w");
	if(fp2 == NULL)
	{
		perror("popen fp2");
		return -1;
	}
	
	fwrite (buf,sizeof(char),ret,fp2);
	printf("%s\n",buf);
	
	pclose(fp);
	return 0;
}

输出结果为：

[root@promote 7-进程通信]# ./a.out 
总计 9
-rwxrwxrwx 1 root root  472 2017-08-13 1-管道.c
-rwxrwxrwx 1 root root 5550 2017-08-13 a.out
1-管道.c
a.out

二 管道类型：无名管道和有名管道

1，无名管道：用于父子进程之间的通信

无名管道由pipe()创建：#include <unistd.h>      int pipe(int filedes[2]);

创建一个无名管道：

当一个管道建立时，会创建两个文件描述符：fd[0]用于读管道，fd[1]用于写管道。

int main()
{
	//int pipe(int filedes[2]);
	int fd[2];
	int ret = pipe(fd);
	if(ret == -1)
	{
		perror("pipe ");
		return -1;
	}
	else
	{
		printf("create success\n");
	}
	
	close(fd[0]);
	close(fd[1]);
	
	return 0;
}

2，无名管道的读写：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#define SIZE 1024

void children(int *fd)
{
	close(fd[1]);//子进程关闭写端
	
	char buf[SIZE];
	
	while(1)
	{
		int ret = read(fd[0],buf,SIZE-1);
		if(ret == -1)
		{
			perror("read ");
			return;
		}
		buf[ret] = '\0';//字符串末尾设置'\0'
		printf("读到%d字节: %s",ret,buf);
	}
	
	close(fd[0]);//关闭读端
	
	return;
}

void father(int *fd)
{
	close(fd[0]); //父进程关闭读端
	
	char buf[SIZE];
	while(1)
	{
		fgets(buf,SIZE,stdin);
		int ret = write (fd[1],buf,strlen(buf));//父进程发送数据
		printf("父进程发送%d 字节\n",ret);
	}
	
	close(fd[1]);//关闭写端
	
	return;
}

int main()
{
	int fd[2];  //创建一个无名管道
	int ret = pipe(fd);
	if(ret == -1)
	{
		perror("pipe ");
		return -1;
	}
	
	pid_t pid = fork(); //创建一个子进程
	if(pid == -1)
	{
		perror("fork ");
		return -1;
	}
	if(pid == 0)
	{
		children(fd);
	}
	else
	{
		father(fd);
	}
	
	return 0;
}

父进程一边写入，子进程一边读出：

[root@promote 7-进程通信]# ./a.out 
qwe
父进程发送4 字节
读到4字节: qwe
qwe
父进程发送4 字节
读到4字节: qwe
qwe
父进程发送4 字节
读到4字节: qwe

3，用管道实现文件复制：

之前系统调用中讲到可以用read，write复制文件，现在也可以用管道来实现：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

#define SIZE 2048

int children(int *fd)
{
	close(fd[1]);
	
	int fd2 = open("4.mmap",O_WRONLY | O_CREAT,0777);
	if(fd2 == -1)
	{
		perror("open fd2 ");
		return -1;
	}
	
	char buf[SIZE] = {0};
	int ret;
	while(ret = read(fd[0],buf,SIZE))
	{
		if(ret == -1)
		{
			perror("read ");
			return -1;
		}
		write(fd2,buf,ret);
	}
	
	printf("read over \n");
	
	close(fd[0]);
	close(fd2);
	
	return 0;
}

int father(int *fd)
{
	close(fd[0]);
	
	int fd1 = open("3.mmap",O_RDONLY);
	if(fd1 == -1)
	{
		perror("open fd1 ");
		return -1;
	}
	
	char buf[SIZE] = {0};
	int ret;
	while(ret = read(fd1,buf,SIZE))
	{
		if(ret == -1)
		{
			perror("read ");
			return -1;
		}
		write(fd[1],buf,ret);
	}
	
	close(fd[1]);
	close(fd1);
	
	return 0;
}
int main()
{
	int fd[2];  //创建一个无名管道
	int ret = pipe(fd);
	if(ret == -1)
	{
		perror("pipe ");
		return -1;
	}
	
	pid_t pid = fork(); //创建一个子进程
	if(pid == -1)
	{
		perror("fork ");
		return -1;
	}
	if(pid == 0)
	{
		children(fd);
	}
	else
	{
		father(fd);
	}
	
	return 0;
}

文件成功复制：

4，有名管道FIFO：

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);

创建一个命名管道：

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>

int main()
{
	//int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);
	int ret = mkfifo("/home/fifo",0777);
	if(ret == -1)
	{
		perror("mkfifo ");
		return -1;
	}
	return 0;
}