管道的特点

　　每个管道只有一个页面作为缓冲区，该页面是按照环形缓冲区的方式来使用的。这种访问方式是典型的“ 生产者 —— 消费者 ” 模型。当 “ 生产者 ” 进程有大量的数据需要写时，而且每当写满一个页面就需要进行睡眠等待，等待 “ 消费者 ” 从管道中读走一些数据，为其腾出一些空间。相应的，如果管道中没有可读数据， “ 消费者 ” 进程就要睡眠等待，具体过程如下图所示：

 

　　默认的情况下，从管道中读写数据，最主要的特点就是阻塞问题（这一特点应该记住），当管道里没有数据，另一个进程默认用read() 函数从管道中读数据是阻塞的。

 

　　测试代码如下：

 

　　#include<stdio.h>

 

　　#include<string.h>

 

　　#include<unistd.h>

 

　　#include<stdlib.h>

 

　　#include<sys/types.h>

 

　　#include<sys/wait.h>

 

　　int main(int argc,char*argv[])

 

　　{

 

　　int fd_pipe[2]={0};

 

　　pid_t pid;

 

　　if(pipe(fd_pipe)<0){// 创建无名管道

 

　　perror("pipe");

 

　　}

 

　　pid=fork();// 创建进程

 

　　if(pid<0){// 出错

 

　　perror("fork");

 

　　exit(-1);

 

　　}

 

　　if(pid==0){// 子进程

 

　　_exit(0);

 

　　}else if(pid>0){// 父进程

 

　　wait(NULL);// 等待子进程结束，回收其资源

 

　　char str[50]={0};

 

　　printf("before read\n");

 

　　// 从管道里读数据，如果管道没有数据， read() 会阻塞

 

　　read(fd_pipe[0],str,sizeof(str));

 

　　printf("after read\n");

 

　　printf("str=[%s]\n",str);// 打印数据

 

　　}

 

　　return 0;

 

　　}

 

　　运行结果：

 

　　当然，我们编程时可通过fcntl() 函数设置文件的阻塞特性。

 

　　设置为阻塞：fcntl(fd,F_SETFL,0);

 

　　设置为非阻塞：fcntl(fd,F_SETFL,O_NONBLOCK);

 

　　测试代码如下：

 

　　#include<stdio.h>

 

　　#include<string.h>

 

　　#include<unistd.h>

 

　　#include<stdlib.h>

 

　　#include<sys/types.h>

 

　　#include<sys/wait.h>

 

　　#include<fcntl.h>

 

　　int main(int argc,char*argv[])

 

　　{

 

　　int fd_pipe[2]={0};

 

　　pid_t pid;

 

　　if(pipe(fd_pipe)<0){// 创建无名管道

 

　　perror("pipe");

 

　　}

 

　　pid=fork();// 创建进程

 

　　if(pid<0){// 出错

 

　　perror("fork");

 

　　exit(-1);

 

　　}

 

　　if(pid==0){// 子进程

 

　　sleep(3);

 

　　char buf[]="hello,edu";

 

　　write(fd_pipe[1],buf,strlen(buf));// 写数据

 

　　_exit(0);

 

　　}else if(pid>0){// 父进程

 

　　fcntl(fd_pipe[0],F_SETFL,O_NONBLOCK);// 非阻塞

 

　　//fcntl(fd_pipe[0],F_SETFL,0);// 阻塞

 

　　while(1){

 

　　char str[50]={0};

 

　　read(fd_pipe[0],str,sizeof(str));// 读数据

 

　　printf("str=[%s]\n",str);

 

　　sleep(1);

 

　　}

 

　　}

 

　　return 0;

 

　　}

 

　　运行结果：

 

　　默认的情况下，从管道中读写数据，还有如下特点（知道有这么回事就够了，不用刻意去记这些特点）：

 

　　1 ）调用 write() 函数向管道里写数据，当缓冲区已满时 write() 也会阻塞。

 

　　测试代码如下：

 

　　#include<stdio.h>

 

　　#include<string.h>

 

　　#include<unistd.h>

 

　　#include<stdlib.h>

 

　　#include<sys/types.h>

 

　　#include<sys/wait.h>

 

　　int main(int argc,char*argv[])

 

　　{

 

　　int fd_pipe[2]={0};

 

　　pid_t pid;

 

　　char buf[1024]={0};

 

　　memset(buf,'a',sizeof(buf));// 往管道写的内容

 

　　int i=0;

 

　　if(pipe(fd_pipe)<0){// 创建无名管道

 

　　perror("pipe");

 

　　}

 

　　pid=fork();// 创建进程

 

　　if(pid<0){// 出错

 

　　perror("fork");

 

　　exit(-1);

 

　　}

 

　　if(pid==0){// 子进程

 

　　while(1){

 

　　write(fd_pipe[1],buf,sizeof(buf));

 

　　i++;

 

　　printf("i========%d\n",i);

 

　　}

 

　　_exit(0);

 

　　}else if(pid>0){// 父进程

 

　　wait(NULL);// 等待子进程结束，回收其资源

 

　　}

 

　　return 0;

 

　　}

 

　　运行结果：

 

　　2 ）通信过程中，别的进程先结束后，当前进程读端口关闭后，向管道内写数据时， write() 所在进程会（收到 SIGPIPE 信号）退出，收到 SIGPIPE 默认动作为中断当前进程。

 

　　测试代码如下：

 

　　#include<stdio.h>

 

　　#include<string.h>

 

　　#include<unistd.h>

 

　　#include<stdlib.h>

 

　　#include<sys/types.h>

 

　　#include<sys/wait.h>

 

　　int main(int argc,char*argv[])

 

　　{

 

　　int fd_pipe[2]={0};

 

　　pid_t pid;

 

　　if(pipe(fd_pipe)<0){// 创建无名管道

 

　　perror("pipe");

 

　　}

 

　　pid=fork();// 创建进程

 

　　if(pid<0){// 出错

 

　　perror("fork");

 

　　exit(-1);

 

　　}

 

　　if(pid==0){// 子进程

 

　　//close(fd_pipe[0]);

 

　　_exit(0);

 

　　}else if(pid>0){// 父进程

 

　　wait(NULL);// 等待子进程结束，回收其资源

 

　　close(fd_pipe[0]);// 当前进程读端口关闭

 

　　char buf[50]="12345";

 

　　// 当前进程读端口关闭

 

　　//write() 会收到 SIGPIPE 信号，默认动作为中断当前进程

 

　　write(fd_pipe[1],buf,strlen(buf));

 

　　while(1);// 阻塞

 

　　}

 

　　return 0;

 

　　}

 

　　运行结果：