▋**1. 管道的概念**

管道，又名「無名管理」，或「匿名管道」，管道是一種非常基本，也是使用非常頻繁的IPC方式。

1.1 管道本質(zhì)

• 管道的本質(zhì)也是一種文件，不過是偽文件，實(shí)際上是一塊內(nèi)核緩沖區(qū)，大小4K；
• 管道創(chuàng)建以后會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)文件描述符，一個(gè)是讀端，另一個(gè)是寫端；
• 管道里的數(shù)據(jù)只能從寫端被寫入，從讀端被讀出；

1.2 管道原理

管道是內(nèi)核的一塊緩沖區(qū)，更具體一些，是一個(gè)環(huán)形隊(duì)列。數(shù)據(jù)從隊(duì)列的一端寫入數(shù)據(jù)，另一端讀出，如下圖示：

1.3 管道的優(yōu)點(diǎn)

簡(jiǎn)單

1.4 管道的缺點(diǎn)

• 只能單向通信，如果需要雙向通信則需要建立兩個(gè)管道；
• 只能應(yīng)用于具有血緣關(guān)系的進(jìn)程，如父子進(jìn)程；
• 緩沖區(qū)大小受限，通常為1頁，即4k；

▋**2. 管道的創(chuàng)建**

管道創(chuàng)建三步曲：

a. 父進(jìn)程調(diào)用pipe函數(shù)創(chuàng)建管道；

b. 父進(jìn)程調(diào)用fork函數(shù)創(chuàng)建子進(jìn)程；

c. 父進(jìn)程關(guān)閉fd[0]，子進(jìn)程關(guān)閉fd[1]；

具體如下圖所示：

▋**3. 管道的讀寫行為**

a. 管道的緩沖區(qū)大小固定為4k，所以如果管道內(nèi)數(shù)據(jù)已經(jīng)寫滿，則無法再寫入數(shù)據(jù)，進(jìn)程的write調(diào)用將阻塞，直到有足夠的空間再寫入數(shù)據(jù)；

b. 管道的讀動(dòng)作比寫動(dòng)作要快，數(shù)據(jù)一旦被讀走了，管道將釋放相應(yīng)的空間，以便后續(xù)數(shù)據(jù)的寫入。當(dāng)所有的數(shù)據(jù)都讀完之后，進(jìn)程的read()調(diào)用將阻塞，直到有數(shù)據(jù)再次寫入。

▋**4. 例程**

父子間通信：

1#include 2#include 3#include 4#include 5 6int main() 7{ 8 int fd[2]; 9 pid_t pid;10 char buf[1024];11 char *data = "hello world!";1213 /* 創(chuàng)建管道 */14 if (pipe(fd) == -1) {15 printf("ERROR: pipe create failed!");16 return -1;17 }1819 pid = fork();20 if (pid == 0) {21 /* 子進(jìn)程 */22 close(fd[1]); // 子進(jìn)程讀取數(shù)據(jù)，關(guān)閉寫端23 read(fd[0], buf, sizeof(buf)); // 從管道讀數(shù)據(jù)24 printf("child process read: %s", buf);25 close(fd[0]);26 } else if (pid > 0) {27 /* 父進(jìn)程 */28 close(fd[0]); //父進(jìn)程寫數(shù)據(jù)，關(guān)閉讀端29 write(fd[1], data, strlen(data)); // 向管道寫數(shù)據(jù)30 printf("parent process write: %s", data);31 close(fd[1]);32 }3334 return 0;35}

兄弟間通信：

1#include 2#include 3#include 4#include 5#include 6 7int main () 8{ 9 int fd[2];10 int i = 0;11 pid_t pid;12 char buf[1024];13 char *data = "hello world!";1415 /* 創(chuàng)建管道 */16 if (pipe(fd) == -1) {17 printf("ERROR: pipe create failed!");18 return -1;19 }2021 for (i = 0; i < 2; i++) {22 pid = fork();23 if (pid == -1) {24 printf("ERROR: fork error!");25 return -1;26 } else if (pid == 0) {27 break;28 }29 }3031 /* 通過i來判斷創(chuàng)建的子進(jìn)程及父進(jìn)程 */32 if (i == 0) {33 /* 第一個(gè)子進(jìn)程，兄進(jìn)程 */34 close(fd[0]); // 兄進(jìn)程向弟進(jìn)程寫數(shù)據(jù)，關(guān)閉讀端35 write(fd[1], data, strlen(data));36 printf("elder brother send: %s", data);37 close(fd[1]);38 } else if (i == 1) {39 /* 第二個(gè)子進(jìn)程，弟進(jìn)程 */40 close(fd[1]);41 read(fd[0], buf, sizeof(buf));42 printf("younger brother receive: %s", buf);43 close(fd[0]);44 } else {45 /* 父進(jìn)程 */46 close(fd[0]);47 close(fd[1]);48 for (i = 0; i < 2; i++) {49 wait(NULL);50 }51 }5253 return 0;54}

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的匿名管道 阻塞_Linux系统编程—有名管道的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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