Linux程序間通訊（IPC）之一 管道

管道是unix系統ipc的最古老的形式，並且所有的unix系統都提供這種通訊機制，當然也包括linux。這樣利用管道進行ipc管道具有如下限制：

1、歷史原因造成管道是半雙工的，資料只能單向流動。如果想雙向通訊，必須要建立兩個管道。

2、管道通訊雙方必須有親緣關係的程序之間（父子程序或者兄弟程序之間）。

經由pipefd引數返回兩個檔案描述符，pipefd[0]描述符用來讀取管道中的資料，可以簡稱為管道的讀端；pipefd[1]檔案描述符用來向管道寫入資料，簡稱為管道的寫端。

返回的pipefd描述符都位於同乙個程序中，沒有任何意義。通常呼叫pipe的程序緊接著呼叫fork，這樣就可以建立從父程序到子程序的管道（父程序關閉pipefd[0]，子程序關閉pipefd[1]）或者從子程序到父程序的通訊（父程序關閉pipefd[1]，子程序關閉pipefd[0]），用管道進行程序間通訊了。

3 管道的讀寫

管道的讀寫是通過系統呼叫read和write完成的。pipefd[0]和pipefd[1]分別對應管道的讀端和寫端，pipefd[0]描述符用來讀取管道中的資料，pipefd[1]檔案描述符用來向管道寫入資料。如果向pipefd[0]寫資料，或者向pipefd[1]讀資料都將會得到錯誤。

當管道一端關閉之後，遵循如下規則：

1、當所有的寫端都關閉時，當管道中所有的資料都被讀取後，read將會返回0，以指示達到了檔案末尾。理論上如果還有程序沒有關閉管道的寫端的話，讀端將不會到達檔案末尾。

2、如果管道的讀端已經關閉，再向管道寫資料的話，將會產生sigpipe訊號。預設sigpipe訊號處理是結束當前程序，如果當前程序忽略sigpipe訊號，則write函式返回-1，errno置為epipe。

對管道寫入資料小於等於pipe_buf時，系統保證這個寫入操作是原子操作，write將會一次性寫入管道，並返回，當系統多個程序寫管道時，將保證不會穿插寫入。如果寫入資料量大於pipe_buf，則系統將不再保證寫入操作為原子操作，當管道有空間，write就將會寫入一部分資料，當所有的資料都寫入管道之後，write返回，當有多個程序同時寫管道時，將會出現穿插寫入的情況。

4 管道應用例項

通過例子我們可以看到，管道資料流向是從子程序到父程序的。父程序關閉了管道的寫端，保留管道的讀端，而子程序則關閉了管道的讀端，而保留管道的寫端。

5 管道的總結

通過上面的描述，我們可以總結一下他的特點：

1、資料單向流動。

2、沒有管道命名，所以只能在有親緣關係的程序間傳遞資料。

3、管道的大小為pipe_buf，寫入資料不大於這個值則系統保證為原子操作，否則不保證為原子操作。

4、管道所傳遞的為無格式位元組流。所以需要管道兩端的程序之間事先定義好傳輸協議

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