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进程间通信(二)

原创 Linux操作系统 作者:mylxiaoyi 时间:2009-08-10 19:16:00 0 删除 编辑


传递更多的数据

到目前为止我们所用的机制只是简单的在一个fread或是fwrite中发送或是接收全部的数据。有时我们也许以更小的尺寸发送数据,或是也许我们并不知道输出的大小。为了避免声明一个大的缓冲区,我们可以使用多个fread或是fwrite调用并分别处理这些数据。

下面是一个程序,popen3.c,由一个管道中读取所有的数据。

试验--由一个管道读取大量的数据

在这个程序中,我们由一个被调用的ps -alx进程读取数据。并没有办法预先知道会有多少输出,所以我们必须由管道中多次读取。

#include
#include
#include
#include

int main()
{
FILE *read_fp;
char buffer[BUFSIZ +1];
int chars_read;

memset(buffer,'\0',sizeof(buffer));
read_fp = popen("ps -ax","r");
if(read_fp != NULL)
{
chars_read = fread(buffer,sizeof(char),BUFSIZ,read_fp);
while(chars_read > 0)
{
buffer[chars_read - 1] = '\0';
printf("Reading:-\n %s\n",buffer);
chars_read = fread(buffer,sizeof(char),BUFSIZ,read_fp);
}
pclose(read_fp);
exit(EXIT_SUCCESS);
}
exit(EXIT_FAILURE);
}

我们得到的输出结果如下:

$ ./popen3
Reading:-
PID TTY STAT TIME COMMAND
1 ? S 0:04 init
2 ? SW 0:00 [kflushd]
3 ? SW 0:00 [kpiod]
4 ? SW 0:00 [kswapd]
5 ? SW< 0:00 [mdrecoveryd]
...
240 tty2 S 0:02 emacs draft1.txt
Reading:-
368 tty1 S 0:00 ./popen3
369 tty1 R 0:00 ps -ax
...

工作原理

这个程序以与popen1.c相类似的方法使用"r"参数调用popen。但是这一次,程序会继续由文件流中读取数据,直到没有更多的数据。注意,尽管ps命令的执行需要一些时间,Linux会安排进程调度,从而在可能时两个程序同时运行。如果读进程,popen3,没有输入数据,他会挂起,直到有输入数据。如果写进程,ps,产生了更多的可缓冲的数据,他就会挂起,直到读进程消化掉其中的一些数据。

popen是如何实现的

popen调用通过首先调用shell,sh,将command字符串作为参数传递给他来运行我们所请求的程序。这有两个效果,一个是好的,而另一个并不是这样好。

在Linux(同时在所有的类Unix系统)中,所有的参数扩展都是通过shell来完成的,所以在程序被调用之前调用shell来分析命令字符串会允许在程序启动之前完成任意的shell扩展,例如,确定'*.c'实际指向哪些文件。这通常是非常有用的,而且这允许使用popen来启动复杂的shell命令。其他的进程创建函数,例如execl,其调用可以更为复杂,因调用进程必须执行其自己的shell扩展。

使用shell的另一个效果就是对于每一个popen调用,必须为所请求的程序调用一个shell。从而每一个popen调用就会另外两个额外进程,这就会使得popen函数就系统资源而言更为昂贵,而且目标命令的调用速度更慢。

下面是程序popen4.c,我们可以模拟popen的行为。我们通过cat文件来计算所有popen例子源程序的行数,然后通过管道输出给wc -l,后者会计算这些行数。在命令行,等同的命令如下:

$ cat popen*.c | wc -l

实际上,wc -l poen*.c命令输入更为简单而且更为高效,但是这个例子是为了演示这些原则。

试验--popen启动一个Shell

这个程序实际上使用前面的命令,但是通过popen可以读取结果:

#include
#include
#include
#include

int main()
{
FILE *read_fp;
char buffer[BUFSIZ +1];
int chars_read;

memset(buffer,'\0',sizeof(buffer));
read_fp = popen("cat popen*.c | wc -l","r");
if(read_fp != NULL)
{
chars_read = fread(buffer,sizeof(char),BUFSIZ,read_fp);
while(chars_read > 0)
{
buffer[chars_read -1] = '\0';
printf("Reading:-\n %s\n",buffer);
chars_read = fread(buffer,sizeof(char),BUFSIZ,read_fp);
}
pclose(read_fp);
exit(EXIT_SUCCESS);
}
exit(EXIT_FAILURE);
}

当我们运行这个程序,我们会得到下面的输出:

Reading:-
98

工作原理

这个程序证明了被调用的shell将popen*.c扩展为所有以popen开头并以.c结束的文件列表,同时处理管道符号,并将cat的输入传递给wc。我们在一个popen调用中调用shell,cat程序以及wc程序,并将结果重定向。调用命令的程序只看到最终的结果。

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