什么是管道？

• 管道是Unix中最古老的进程间通信的形式。
• 我们把从一个进程连接到另一个进程的一个数据流称为一个“管道”

 什么是匿名管道

就是一个没有名字的管道。

#include <unistd.h>
功能:创建一无名管道
原型
int pipe(int fd[2]);
参数
fd：文件描述符数组,其中fd[0]表示读端, fd[1]表示写端
返回值:成功返回0，失败返回错误代码

 

管道通信的原理

在父进程调用pipe函数来创建管道，在文件对象数组加入该管道的读与写的文件描述符，fork创建子进程之后，子进程会复制父进程所有的管理信息。此时在关闭子进程和父进程相关的读写文件操作，保证一端读一端写即可完成通信。

 

 

 管道的读写规则

• 当没有数据可读时
  • O_NONBLOCK disable：read调用阻塞，即进程暂停执行，一直等到有数据来到为止。
  • O_NONBLOCK enable：read调用返回-1，errno值为EAGAIN。
• 当管道满的时候
  • O_NONBLOCK disable： write调用阻塞，直到有进程读走数据
  • O_NONBLOCK enable：调用返回-1，errno值为EAGAIN
• 如果所有管道写端对应的文件描述符被关闭，则read返回0
• 如果所有管道读端对应的文件描述符被关闭，则write操作会产生信号SIGPIPE,进而可能导致write进程退出
• 当要写入的数据量不大于PIPE_BUF时，linux将保证写入的原子性（写完才读，读完才写）。
• 当要写入的数据量大于PIPE_BUF时，linux将不再保证写入的原子性。

管道特点

• 只能用于具有共同祖先的进程（具有亲缘关系的进程）之间进行通信；通常，一个管道由一个进程创建，然后该进程调用fork，此后父、子进程之间就可应用该管道。
• 管道提供流式服务
• 一般而言，进程退出，管道释放，所以管道的生命周期随进程
• 一般而言，内核会对管道操作进行同步与互斥
• 管道是半双工的，数据只能向一个方向流动；需要双方通信时，需要建立起两个管道