匿名管道详解

进程间通讯的目的

• 数据传输：一个进程需要把它的数据发送给另一个数据
• 资源共享：多个进程需要共享同样的资源
• 通知事件：一个进程需要向另一个或者一组进程发送消息，通知它发生了某种事件（如进程终止时要通知父进程）
• 进程控制：有些进程希望控制另一个进程的执行，此时控制进程希望可以拦截另一个进程所有陷入和异常，并能及时知道它的状态改变

简而言之，就是需要多个进程协同共同完成一些事情 

进程通讯的方式

• 匿名管道，命名管道
• System V IPC 消息队列，共享内存，信号量
• POSIX IPC 消息队列，共享内存，信号量，互斥量，条件变量，读写锁

匿名管道

pipe函数创建一无名管道

参数：fd文件描述符，其中fd[0]表示读端，fd[1]表示写端 

返回值：成功返回0，失败返回返回错误代码

pipe创建的是内存级的文件，匿名文件（管道），匿名管道只能进行血缘关系进程通讯。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>int main()
{int fds[2];int n = pipe(fds);char buffer[1024];if(n<0)//返回值小于0，创建失败{perror("pipe error!\n");exit(1);}//fork创建子进程，可以继承父进程的PCBpid_t pid = fork();if(pid==0)//子进程{close(fds[1]);//关闭写端while(1){size_t size = read(fds[0],buffer,sizeof(buffer)-1);if(size<=0){printf("子进程读取退出\n");exit(1);}buffer[size] = 0;printf("子进程读取到：%s",buffer);memset(buffer,0,sizeof(buffer));}}//父进程关闭读端close(fds[0]);while(fgets(buffer,sizeof(buffer),stdin)){size_t len = strlen(buffer);if(len<=0){continue;}size_t size = write(fds[1],buffer,len);if(size!=len){perror("write error, exit!\n");exit(2);}else{printf("父进程写端写入：%s",buffer);}memset(buffer,0,sizeof(buffer));}return 0;
}

匿名管道的4种情况

1. 管道内部没有数据，写端不关闭自己的写端文件符fd，读端就要阻塞等待
2. 管道内部被写满，读端不关闭自己的读端文件符fd，写端就要阻塞等待
3. 对于写端而言，关闭写端文件符wfd，读端就会把pipe中数据读完，最后就会读到返回值为0，表示读结束，类似读到了文件结尾
4. 对于读端而言，关闭读端文件符rfd，写端再写，操作系统就会给写端进程发送信号SIGPIPE，写端进程收到信号，默认动作中止进程。(linux信号详解)

4个注意点 

1. 匿名管道只能用于父子进程通讯
2. pipe是面向字节流的
3. 父子进程退出，管道自动释放，文件的生命周期是随进程的
4. 管道只能单向通讯 

其实匿名管道在内核中是下面这样：