C语言/操作系统学习笔记——管道通信

管道通信



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(intfd,
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

•intwrite(intfd,
void *buf,
intcount);
•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：



¢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;
}