C语言/操作系统学习笔记——管道通信

叁歲伎倆 2022-08-09 16:46 139阅读 0赞

管道通信

![Center][]

管道：

— 就像现实中的水管，水就像数据。

— 管道是一种半双工的通信方式

— 数据只能单向流动，而且只能在具有共同祖先的进程间使用。  
  
所谓半双工的模式（以下是我的理解）：  
形象来说类似一个单刀双掷开关，有两个选择，但是二者是互斥的，当选择了一方另一方就失效。  
而对于此处的管道，可以把它想成是管道的一端，一次只能调用一种功能读入或者写入，二者也是互斥的。  
同时对应的fd\[0\]与fd\[1\]其实是一个类似一个临界区的资源，一次只能由一个进程使用一种功能，所以使用时要注意分配读和写的功能。

函数介绍 ：

¢ int  read( int fd , void \* buf ,  int  count);

— 功能：从参数 fd 指定的读端读取管道数据到大小为 count 的缓存 buf 中，返回实际读取到的字节数。

— 参数

¢ fd : 管道读端

¢ buf : 缓存区，保存读到的数据

¢ count: 读取字节数

• int write( int fd , void  \* buf ,  int count );

• 功能：向 参数 fd 指定的写端从缓存 buf 中取出 count 个字节到管道 中 ， 返回 值为实际写入的字节数 。

• 参数

• fd : 管道写端

• buf : 缓存区 ，将要写入管道的数据

• count: 写入的字节 数

以下是一个小的实验：

![Center 1][]

¢ 1. 父进程创建管道和两个子进程 p1 和 p2

¢ 2. 子进程 p1 打开给定文件（如果没有，则创建文件），并向文件中写数据，写完关闭文件，然后向管道写入一条消息“ ok" ，目的是通知进程 p2 可以读取文件内容了。

¢ 3. 子进程 p2 通过管道读取消息，如果消息是“ ok”, 则打开文件，读取文件内容，并将其输出到屏幕上 , 关闭文件 .

实现源码：

//@Athor:Ruihong Yao
    //@Date:2015/10/31
    //Using a pipe to send message between two processes
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <unistd.h>
    #include <string.h>
    #include <sys/wait.h>
    #include <sys/types.h>
    
    int main()
    {	
    	//
    	//printf("------------");
    	int fd[2],nbytes;
    	char string[]="OK";
    	//a buffer and a local file
    	char buffer[100],ch;
    	FILE *file1,*file2;
    	//pipe id
    	pipe(fd);
    	int w_fd=fd[1];
    	int r_fd=fd[0];
    	//create a subprocess
    	pid_t pid=fork();
    	if(pid==0){
    	   close(r_fd);//close the read_right 
    	   if((file1=fopen("1.txt","r"))==NULL){	   		
    		perror("Open file fail");
    		exit(-1);
    	   }
               else{
    	       printf("---------The file exist!-------\n");
    	       fclose(file1);
    	       //send acknowledge message "OK" to the pipe
    	       write(w_fd,string,strlen(string));
    	       exit(0);
    	   }
    	}else if(pid>0){
    	    if((file2=fopen("1.txt","r"))==NULL){	   		
    			perror("Open file fail");
    			exit(-1);
                 }		
    	    close(w_fd);
                //get the message
    	    read(r_fd,buffer,sizeof(buffer));	
    	    if(buffer[0]=='O'&&buffer[1]=='K'){
    	       printf("--------file content is:---------");
                   //read message from the file
    	       ch=fgetc(file2);
                   printf("\n%c",ch);
          	       while(ch!=EOF){	
    			  ch=fgetc(file2);
    			  if(ch!=EOF)
                              printf("%c",ch);
                   }
    	  } 
    	    fclose(file2);
    	}
    	else{
    		perror("Fork error!");
    		exit(-1);	
    	}
    	wait(0);
    	return 0;	
    }

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