Linux进程间通信：管道详解

"创建一个管道-Linux 进程间通信" 在Linux操作系统中，进程间通信（IPC，Inter-Process Communication）是不同进程之间交换信息的重要方式。Unix系统提供了多种IPC机制，其中包括管道、信号量、共享内存区、消息队列和套接字。本节主要关注管道，它是Unix系统中最基础的IPC机制之一。 1. **管道（Pipe）** - **定义**：管道是一种半双工的数据传输通道，意味着数据只能在一个方向上流动。一个进程通过管道写入数据，另一个进程则从管道中读取数据。 - **特点**：管道的实现基于内核中的缓冲区，写入的数据会被添加到缓冲区的尾部，读取时则从头部开始。管道没有实际的文件与之对应，而是通过文件描述符进行操作。 - **创建**：使用`pipe()`系统调用创建管道。该调用接受一个整型数组`filedes[2]`作为参数，返回后`filedes[0]`代表读端，`filedes[1]`代表写端。尝试在错误的一端进行读写操作会导致错误。 - **使用**：通常可以使用标准的I/O函数如`close()`, `read()`, `write()`来操作管道。例如，一个进程使用`write()`将数据写入`filedes[1]`，另一个进程使用`read()`从`filedes[0]`读取数据。 - **限制**：管道主要用于有亲缘关系的进程（如父子进程或兄弟进程）之间的通信。在shell中，管道`|`常用于连接命令，如`ls | more`，使得`ls`的输出成为`more`的输入。 2. **使用管道的典型程序** - 在创建管道后，通常会通过`fork()`系统调用来创建子进程，这样父进程和子进程就可以共享管道的描述符，实现通信。由于管道不是普通的文件，无法通过文件名再次打开，所以一旦创建，就只能由拥有其描述符的进程访问。 总结来说，管道是Linux中一种简单且有效的进程间通信手段，尤其适用于父子进程或兄弟进程间的单向数据流通信。虽然存在一些限制，如半双工性质和仅限于有亲缘关系的进程，但在很多场景下，管道仍然是实现快速数据交换的理想选择。