再读管道

pmdxx

                                                                                本来刚才已经些好了的，但是对页面进行修改的时候不小心点成了删除，现在又得重新写一遍了，下次坚决在odt
里面写好在copy过来，这给了我一个教训。
昨天对管道的通信又进行了一次复习，这次复习然我对管道有了一个新的认识和了解。特别是对于管道的重定向问
题，在对shell的重定向时通过相关的系统调用来实现重定向。
小组在讨论时对如下问题还存在不清楚的地方：
1、pipe调用的数组，如果定义为 int fd[3]或者fd[n]等，会有什么结果？
这个对pipe的操作应该没影响，fd[0]、fd[1]未发生变化。前两个是管道的文件描述符，后面不动~道理很简
单，数组在作为实参时会退化为指针。但是如果调用fd[1]以后的就会出现进程件不能通信，后面的都不是管道的
文件描述符。
2、如果先fork()再pipe()是什么样子？
会在两个进程中分别开管道，而两个管道没有什么关系。道理很显而易见，fork时子进程会自动获得父进程的
文件描述符，而fork后，它们就行为独立，谁再打开某个文件是互相没有关系的。执行pipe的进程创建了一个
管道文件，如果子父进程都执行了，那就分别有一个管道，子父进程虽然都使用了fd但仅仅是名字相同，分别
对应不同的数据。子父进程不“共用”变量。
3、管道的功能仅仅是实现父子进程之间的通信吗？
管道要看是无名管道还是有名管道了，无名管道是实现具有亲缘关系的进程间相互的通信。而有名管道可以进
行没有亲缘关系间的进程间的通信，当然了，有名管道也可以进行具有亲缘关系的进程进行通信，之所以在具
有亲缘关系件的进程没有采用，我想是因为太过于麻烦，直接有pipe()就可以了。
4、popen()函数，这个函数的实现过程？
我们的讨论结果是 pipe()-->fork()-->dup2-->exec
这个给我的感觉就好像是对上述几个函数的封装，但是又不是不完全的封装，他先pipe创建一个单向通信的管
道，并调用fork创建一个新的子进程。至于后面的dup或者是exec等函数就得看源码 ，看是否有重定向，创
建的子进程是否有进行写的必要。因为fork函数创建子进程时，子进程并不复制父进程相关资源，父子进程通
过访问相同的物理内存来伪装已经实现了对资源的复制，这种共享方式用于只读。子进程写的话，可能就要改
变子进程的一些数据断之类的，这时会调用exec等函数。
摘自：
http://groups.google.com/group/xiyoulinux/browse_thread/thread/71067cad325f722?hl=zh-CN

有一定的改动
另外，在实现管道间的双向通信时，如果创建两个管道，那样的通信方式感觉太过麻烦，使用pipe就只能如此
了。不过，Linux实现了一个源自BSD的socketpair调用，可以实现上述在同一个文件描述符中进行读
写的功能（该调用目前也是POSIX规范的一部分）。该系统调用能创建一对已连接的（UNIX族）无名
socket。在Linux中，完全可以把这一对socket当成pipe返回的文件描述符一样使用，唯一的区别就是这一
对文件描述符中的任何一个都可读和可写。
这
似乎可以是一个用来实现进程间通信管道的好方法。不过，要注意的是，为了解决我前面的提出的使用
sort的应用问题，我们需要关闭子进程的标准输入通知子
进程数据已经发送完毕，而后从子进程的标准输出
中读取数据直到遇到EOF。使用两个单向管道的话每个管道可以单独关闭，因而不存在任何问题；而在使用双
向
管道时，如果不关闭管道就无法通知对端数据已经发送完毕，但关闭了管道又无法从中读取结果数据。——
这一问题不解决的话，使用socketpair的设想
就变得毫无意义。
                       
      
令人高兴的是，shutdown调用可
解决此问题。毕竟socketpair产生的文件描述符是一对socket，socket
上的标准操作都可以使用，其中也包括shutdown。——利用
shutdown，可以实现一个半关闭操作，
通知对端本进程不再发送数据，同时仍可以利用该文件描述符接收来自对端的数据。没有错误检测的
代码示意如下：
                       
      
                       
      int fd[2];
pid_t pid;
socketpair(AF_UNIX, SOCKET_STREAM, 0, fd);        // 创建管道
if ( (pid = fork()) == 0) {        // 子进程
    close(fd[0]);        // 关闭管道的父进程端
    dup2(fd[1], STDOUT_FILENO);        // 复制管道的子进程端到标准输出
    dup2(fd[1], STDIN_FILENO);        // 复制管道的子进程端到标准输入
    close(fd[1]);        // 关闭已复制的读管道
    /* 使用exec执行命令 */
} else {        // 父进程
    close(fd[1]);        // 关闭管道的子进程端
    /* 现在可在fd[0]中读写数据 */
    shutdown(fd[0], SHUT_WR);        // 通知对端数据发送完毕
    /* 读取剩余数据 */
    close(fd[0]);        // 关闭管道
    /* 使用wait系列函数等待子进程退出并取得退出代码 */
}
很清楚，这比使用两个单向管道的方案要简洁不少。
                       
      
文章后半部分管道间的双向通信实现摘自：
http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-pipebid/index.html
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               

本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u2/74012/showart_1119629.html