IPC 技术：Pipes

IPC 是指进程间通信（Inter-Process Communication），用于在操作系统中实现不同进程之间的数据共享。 pipes 是一种基于文件描述符（file descriptor）的 Unix/Linux IPC 技术，用于在进程间传递简单的数据。

什么是 pipes？

pipes 是一种容易理解和应用的进程间通信技术。在 Linux 中，管道通常指半双工的 UNIX IPC 通信机制，可以将一个进程的输出与另一个进程的输入相连接，以便输出进程将数据传递给输入进程。

为什么要使用 pipes？

通常，进程之间需要协同工作。而这种协同工作往往需要进程之间的通信。相对于其它 IPC 技术，pipes 具有如下优点：

• 简单易用
• 可以被看成是一种标准 Unix 文件 I/O 模型
• 可以操作大量数据
• 可以按照需求分成多个进程之间

pipes 基本操作

pipes 操作分为两部分：创建管道和使用管道。

创建管道

在 Linux 中，可以使用 pipe() 系统调用创建管道，该系统调用需要传递一个由两个元素的数组：

int pipe (int __pfd[2])

其中，__pfd[0] 是输入管道，__pfd[1] 是输出管道，返回值是管道创建的状态。以下是一个创建管道的例子：

int main()
{
    int fd[2];
    char buffer[20];
    pipe(fd);
    return 0;
}

使用管道

有了管道，进程间的数据通信就可以实现。在使用管道时，进程可用以下两个文件描述符进行通信：

• 管道写入描述符：从一个进程向另一个进程写入数据。
• 管道读取描述符：从另一个进程读取数据。

以下是一个简单的例子，其中两个进程交替执行，其中一个进程写入数据，另一个进程读取数据：

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<string.h>

int main()
{
    int fd[2], nbytes, pid;
    char string[] = "Hello, world!\n";
    char readbuffer[80];
    pipe(fd);
    pid = fork();
    if(pid == 0){
        close(fd[1]);
        nbytes = read(fd[0], readbuffer, sizeof(readbuffer));
        printf("Received string : %s", readbuffer);
    }
    else{
        close(fd[0]);
        write(fd[1], string, (strlen(string) + 1));
    }
    return 0;
}

管道创建后，使用 fork() 子进程完成功能，如果是父进程，需要关闭管道的一端，并写入数据，如果是子进程，则读取数据。

以上就是 pipes 的基本操作，希望对大家有所帮助。