程序間通訊1

管道由於傳遞資料只能單向傳遞，因此又稱半雙工管道，它是一種兩個程序間進行單向通訊的機制．

侷限性：

＊資料只能由乙個程序流向另乙個程序，若要進行全雙工通訊，則需建立兩個管道．

＊管道只能用於具有親緣關係的程序間通訊．

＊管道無名字．

＊管道的緩衝區大小受限制．

＊管道所傳遞的是無格式的位元組流，這就要求管道的輸入和輸出事先約定好資料格式．

使用管道進行通訊時，兩端的程序向管道讀寫資料是通過建立管道時，系統設定的檔案描述符進行的．

管道是乙個特殊的檔案，這個檔案只存在於記憶體中．在建立管道時，系統為管道分配乙個頁面作為資料緩衝區，進行管道通訊的兩個程序通過讀寫這個緩衝區來進行通訊．

寫入的資料每次新增在管道緩衝區的末尾，讀資料時都是從緩衝區的頭部讀出資料．

linux下建立管道可以通過函式pipe完成，該函式如果呼叫成功返回0，並且陣列中將包含兩個新的檔案描述符．如果有錯誤發生，則返回－1．

管道兩端分別用描述符fd[0]及fd[1]來描述．

管道兩端的任務固定．fd[0]為管道讀端，fd[1]為管道寫端．

管道是一種檔案，建立成功後就可以作為一般檔案來使用，因此對檔案操作的i/o函式都可以用於管道，如read(),write()等．

管道的一般用法

程序在使用fork函式建立子程序前先建立乙個管道，該管道用於在父子程序間通訊．然後建立子程序，之後父程序關閉管道讀端，子程序關閉管道寫端，父程序負責向管道寫資料，子程序負責讀資料．也可以父程序關閉管道寫端，子程序關閉管道讀端．

要讀取管道中資料的程序要關閉管道寫端fd1，同時向管道寫資料的程序應關閉讀端fd0.（因為是用於具有親緣關係的程序間通訊，所以共享檔案描述符）．使用前，應及時關閉不需要的另一端，避免錯誤的發生．

程序在管道的讀端讀資料時，

1．如果管道寫端不存在，則讀程序認為已經讀到資料的末尾，讀函式返回讀出的位元組數為．

2．若管道寫端存在，

（1）且請求讀取的位元組數大於pipe_buf，則返回管道中所有資料，

（2）如果不大於pipe_buf，則返回管道中現有的所有資料（管道中資料量小於請求的資料量). 或返回請求的位元組數（管道中資料量大於等於請求的資料量）

如果某程序希望向管道中寫入資料，那麼該程序應關閉讀端fd0檔案描述符，同時管道另一端的程序關閉fd1.

向管道寫入資料時，linux不保證寫入的原子性．

>原子性：操作在任何時候都不能被任何原因打斷，操作要麼不做要麼就一定完成．

管道緩衝區一有空閒區域，寫程序就會試圖向管道寫入資料，若讀程序不讀走緩衝區的資料，則寫操作一直被阻塞等待．

在寫管道時，如果請求的位元組數小於等於pipe_buf，則多個程序對同一管道的寫操作不會交錯進行，但如果有多個程序同時寫乙個管道，且某些程序要求寫的位元組數超過pipe_buf所能容納時，則多個寫操作的資料可能會交錯．

>只由管道讀端存在時，向管道中寫入資料才有意義．否則，向管道中寫入資料的程序將收到核心傳來的sigpipe訊號，如果忽略或撲捉該訊號並從其處理程式返回，則write出錯，錯誤碼為epipe.