管道通信实践：子进程向父进程传递字符串

"子进程通过管道将字符串‘hello!\n’传给父进程并显示” 在计算机编程中，特别是在多进程通信领域，父子进程间的通信是一个关键的环节。本示例中，子进程通过管道（pipe）将字符串"hello!\n"传递给父进程并显示，这涉及到操作系统提供的进程间通信（IPC）机制。以下将详细解析这个过程涉及的知识点： 一、管道通信 1. `pipe`系统调用 管道是一种半双工的通信方式，允许数据在一个方向上传输。`pipe()`函数用于创建一个无名管道。它接受一个整数数组`fd[2]`作为参数，返回时`fd[0]`是读端，`fd[1]`是写端。如果成功创建，函数返回0，失败则返回-1，并设置`errno`变量。 发送数据时，子进程使用`write()`函数，例如`write(fd[1], buf, size)`，将缓冲区`buf`中的`size`长度的字符串写入管道的写入端`fd[1]`。而接收数据的进程，如父进程，则使用`read()`函数，如`read(fd[0], bufa, size)`，从管道的读取端`fd[0]`读取数据到`bufa`缓冲区。 2. `sprintf`函数 `sprintf`是C语言中的一个格式化输出函数，它能将格式化后的数据写入指定的缓冲区。例如，在此示例中，子进程使用`sprintf(buf_in, "hello!\n")`将字符串"hello!\n"写入`buf_in`缓冲区，准备通过管道发送。 示例代码： ```c #include <unistd.h> #include <stdio.h> int main() { int x, fd[2]; char buf_in[80], buf_out[80]; pipe(fd); while ((x = fork()) == -1); // 创建子进程 if (x == 0) { // 子进程 sprintf(buf_in, "hello!\n"); write(fd[1], buf_in, sizeof(buf_in)); // 将字符串写入管道 exit(0); } else { // 父进程 wait(0); // 等待子进程结束 read(fd[0], buf_out, 80); // 从管道读取数据 printf("%s", buf_out); // 显示接收到的字符串 } } ``` 二、消息通信 虽然这个示例没有使用消息队列，但值得一提的是，消息队列是另一种进程间通信方式。与管道不同，消息队列支持异步通信，且消息具有独立性。每个消息队列通过一个关键字`key`标识，用户在创建时指定。消息队列允许进程发送特定结构的消息，并可以控制消息的接收顺序。 总结： 本示例展示了如何在父子进程中使用管道进行通信，子进程通过`sprintf`格式化字符串后写入管道，父进程则从管道读取数据并打印。这种通信方式在多进程程序设计中非常常见，特别是在需要数据交换的场景下。同时，管道和消息队列都是Linux等操作系统提供的高效、灵活的进程间通信机制。