请在liunx系统中编写一个管道程序,要求能试验阻塞型读写过程中的各种情况,测试管道的默认大小(接收端不读管道的情况下,管道中最多能写多少数据),并解释每行代码的含义
时间: 2024-02-18 10:03:49 浏览: 54
好的,我可以为您解答这个问题。
首先,我们需要了解管道的基本概念。管道是一种特殊的文件,用于进程间的通信。管道分为匿名管道和命名管道。匿名管道只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信,而命名管道可以用于任意进程之间的通信。
在Linux系统中,我们可以使用管道来实现进程间通信。下面是一个简单的管道程序:
```c
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#define BUF_SIZE 20
int main(void)
{
int fds[2];
char buf[BUF_SIZE];
pid_t pid;
if (pipe(fds) == -1) {
perror("pipe");
exit(EXIT_FAILURE);
}
pid = fork();
if (pid == -1) {
perror("fork");
exit(EXIT_FAILURE);
}
if (pid == 0) { /* 子进程 */
close(fds[1]); /* 关闭写端 */
sleep(3); /* 等待父进程写入数据 */
if (read(fds[0], buf, BUF_SIZE) == -1) { /* 从管道中读取数据 */
perror("read");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("子进程读取到的数据:%s\n", buf);
close(fds[0]); /* 关闭读端 */
_exit(EXIT_SUCCESS);
} else { /* 父进程 */
close(fds[0]); /* 关闭读端 */
if (write(fds[1], "Hello, world!", 14) == -1) { /* 向管道中写入数据 */
perror("write");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("父进程写入数据成功!\n");
close(fds[1]); /* 关闭写端 */
wait(NULL); /* 等待子进程结束 */
exit(EXIT_SUCCESS);
}
}
```
下面是每行代码的含义:
```c
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#define BUF_SIZE 20
int main(void)
{
int fds[2]; // 定义文件描述符数组
char buf[BUF_SIZE]; // 定义缓冲区
pid_t pid; // 定义进程ID
if (pipe(fds) == -1) { // 创建管道
perror("pipe"); // 打印错误信息
exit(EXIT_FAILURE); // 退出程序
}
pid = fork(); // 创建子进程
if (pid == -1) { // 如果创建子进程失败
perror("fork"); // 打印错误信息
exit(EXIT_FAILURE); // 退出程序
}
if (pid == 0) { // 如果是子进程
close(fds[1]); // 关闭写端,子进程只负责读取数据
sleep(3); // 等待父进程写入数据
if (read(fds[0], buf, BUF_SIZE) == -1) { // 从管道中读取数据
perror("read"); // 打印错误信息
exit(EXIT_FAILURE); // 退出程序
}
printf("子进程读取到的数据:%s\n", buf); // 打印读取到的数据
close(fds[0]); // 关闭读端
_exit(EXIT_SUCCESS); // 退出子进程
} else { // 如果是父进程
close(fds[0]); // 关闭读端,父进程只负责写入数据
if (write(fds[1], "Hello, world!", 14) == -1) { // 向管道中写入数据
perror("write"); // 打印错误信息
exit(EXIT_FAILURE); // 退出程序
}
printf("父进程写入数据成功!\n"); // 打印写入成功信息
close(fds[1]); // 关闭写端
wait(NULL); // 等待子进程结束
exit(EXIT_SUCCESS); // 退出父进程
}
}
```
这个程序中,父进程向管道中写入数据,子进程从管道中读取数据。在子进程读取数据之前,父进程会等待3秒钟,以便我们测试管道的阻塞型读写过程中的各种情况。
在这个程序中,我们使用了管道的默认大小。如果接收端不读管道的情况下,管道中最多能写入16个字节的数据(这个大小在不同的系统中可能会有所不同)。如果我们在写入大于16个字节的数据时,write()函数会一直阻塞,直到有足够的空间可以写入数据。同样的,如果我们在读取数据时,没有数据可读,read()函数也会一直阻塞,直到有数据可读为止。
需要注意的是,这个程序只是一个简单的例子,我们可以在其中加入更多的代码来测试管道的不同特性。例如,我们可以在父进程中多次写入数据,或者在子进程中多次读取数据,以测试管道的阻塞型读写过程中的各种情况。
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