Linux之进程间通信（管道）

在Linux系统中，管道是一种常见的进程间通信(IPC)机制，它可以把一个进程的输出作为另一个进程的输入。管道主要有两种类型：无名管道和命名管道。

无名管道是单向的，只能在有亲缘关系的进程间使用。它通过调用pipe()函数创建，该函数会填充一个整型数组包含两个元素，其中fd[0]用于读取，而fd[1]用于写入。

以下是一个使用无名管道的示例代码：

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
int main() {
    int fd[2];
    pid_t pid;
    char buf;
 
    if (pipe(fd) == -1) {
        perror("pipe");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
 
    if ((pid = fork()) == -1) {
        perror("fork");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
 
    if (pid == 0) { 
        /* 子进程 */
        close(fd[1]); // 关闭写端
        while (read(fd[0], &buf, 1) > 0) {
            write(STDOUT_FILENO, &buf, 1);
        }
        close(fd[0]);
        _exit(EXIT_SUCCESS);
    } else {
        /* 父进程 */
        close(fd[0]); // 关闭读端
        write(fd[1], "Hello, World!", 14);
        close(fd[1]);
        wait(NULL);
    }
 
    return 0;
}

在这个例子中，父进程创建了一个管道，然后创建了一个子进程。父进程关闭了读端，通过写端发送数据“Hello, World!”，子进程关闭了写端，通过读端读取数据并打印。

命名管道(FIFO)允许无亲缘关系进程间通信。它通过mkfifo()函数创建一个文件，然后像读写文件一样对它进行操作。

以下是一个使用命名管道的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
 
#define FIFO_NAME "/tmp/my_fifo"
 
int main() {
    char buf_r;
    int fd;
 
    // 创建命名管道
    if (mkfifo(FIFO_NAME, 0666) < 0) {
        perror("mkfifo");
        exit(1);
    }
 
    // 打开管道进行读取
    fd = open(FIFO_NAME, O_RDONLY | O_NONBLOCK, 0);
    if (fd < 0) {
        perror("open");
        exit(1);
    }
 
    while (1) {
        int n = read(fd, &buf_r, 1);
        if (n > 0) {
            printf("Received: %c\n", buf_r);
        }
    }
 
    close(fd);
    unlink(FIFO_NAME);
 
    return 0;
}

在这个例子中，首先创建了一个命名管道，然后打开它进行非阻塞读取。这样，即使当前没有数据可读，读取操作也不会阻塞，可以继续执行其他任务。