【linux深入剖析】管道的四种情况以及五种特性

在Linux中，管道是一种使用较为频繁的IPC（进程间通信）机制。管道可以将一个进程的输出作为另一个进程的输入，常见的管道类型有无名管道和命名管道。

无名管道（pipe）：主要用于父进程和子进程之间，或者两个兄弟子进程之间的通信。无名管道是半双工的，数据只能单向流动，需要两个文件描述符来定义：一个是读端（pipefd[0]），一个是写端（pipefd[1]）。

命名管道（FIFO）：除了具有无名管道的功能外，还允许无关的进程间通信。命名管道文件存在于文件系统中，可以通过路径名来访问。

管道的四种情况：

1. 当没有数据可读时：O\_NONBLOCK disable：read调用阻塞，直到有数据写入。

   O\_NONBLOCK enable：read调用返回-1，errno设置为EAGAIN。

2. 当管道满时：O\_NONBLOCK disable：write调用阻塞，直到有进程读取数据。

   O\_NONBLOCK enable：write调用返回-1，errno设置为EAGAIN。

3. 当所有写入管道的引用都被关闭时：对管道的读取操作会读取所有剩余数据，之后读操作会看到文件结束标志（EOF）。
4. 当所有读取引用都被关闭时：写入管道的进程会接收到SIGPIPE信号，可能导致写进程异常终止。

管道的五种特性：

1. 管道是半双工的，数据只能单向流动。
2. 管道的容量有限，通常为4KB或者64KB。
3. 管道读取数据后，管道中的数据会被清除。
4. 管道的生命周期随内存，除非使用mkfifo创建了文件系统中的命名管道。
5. 管道关联的文件描述符会保持打开状态直到进程结束。