进程间通信(无名管道)
管道
管道也叫无名管道,它是是 UNIX 系统 IPC(进程间通信) 的最古老形式,所有的 UNIX 系统都支持这种通信机制。
管道有如下特点:
- 半双工,数据在同一时刻只能在一个方向上流动。
- 数据只能从管道的一端写入,从另一端读出。
- 写入管道中的数据遵循先入先出的规则。
- 管道所传送的数据是无格式的,这要求管道的读出方与写入方必须事先约定好数据的格式,如多少字节算一个消息等。
- 管道不是普通的文件,不属于某个文件系统,其只存在于内存中。
- 管道在内存中对应一个缓冲区。不同的系统其大小不一定相同。
- 从管道读数据是一次性操作,数据一旦被读走,它就从管道中被抛弃,释放空间以便写更多的数据。
- 管道没有名字,只能在具有公共祖先的进程(父进程与子进程,或者两个兄弟进程,具有亲缘关系)之间使用。
对于管道特点的理解,我们可以类比现实生活中管子,管子的一端塞东西,管子的另一端取东西。
管道是一种特殊类型的文件,在应用层体现为两个打开的文件描述符。
pipe函数
打印3 4,因为Linux文件描述符的0 1 2 都被系统占用
举例:
管道读写特性
四种情况:
- 写端没有关闭,管道无数据,此时都管道进程阻塞
如果写端没有关闭,管道有数据,此时管道进程会将数据读出,下一次读若没有数据则阻塞 - 管道所有写端关闭,读进程去读管道内容,读全部内容,最后返回0
- 所有读端没有关闭,若管道被写满了,写管道进程写管道会被阻塞
- 所有的读端被关闭,写管道会收到一个信号,然后退出
总结:
读:
管道中有数据,read返回实际读到的字节数。
管道中无数据:
管道写端被全部关闭,read返回0 (相当于读到文件结尾)
写端没有全部被关闭,read阻塞等待(不久的将来可能有数据递达,此时会让出cpu)
写:
管道读端全部被关闭, 进程异常终止(也可使用捕捉SIGPIPE信号,使进程终止)
管道读端没有全部关闭:
管道已满,write阻塞。
管道未满,write将数据写入,并返回实际写入的字节数。
8块 每块512字节:总共4K
查看管道缓冲区函数
读写缓冲区都是4K大小
设置读管道为非阻塞
设置为非阻塞后,没有读到消息直接退出。此时读管道由于写端关闭了,所以直接被信号打断(上面四种情况之一)
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