进程间通信，pipe匿名管道

系统调用pipe接口，用于创建一个匿名管道（即不在文件系统中存在，没有显示出来的pathname），用于父进程和子进程之间的通信。匿名管道是单向的！

// pipe - create pipe
// man 2 pipe
// man 7 pipe
#include <unistd.h>
int pipe(int pipefd[2]);

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>


#define _PEXIT \
    do {\
        char ebuf[64] = {0};\
        sprintf(ebuf, "%s: %d", __FILE__, __LINE__);\
        perror(ebuf);\
        exit(errno);\
    }while(0)


int main(void) {
    pid_t c1;
    int pipes[2];
    char *msg = "hello pipe";

    /* create a pipe */
    if (pipe(pipes))
        _PEXIT;

    /* fork */
    if ((c1=fork()) == -1)
        _PEXIT;
    else if (c1 == 0) {  // child
        char rbuf[32] = {0};
        close(pipes[1]);  // close write end
        if (read(pipes[0],rbuf,32-1) == -1)
            _PEXIT;
        close(pipes[0]);  // close read end
        printf("in child read: %s\n", rbuf);
        return 0;
    }

    // parent
    close(pipes[0]);  // close read end
    if (write(pipes[1],msg,strlen(msg)) == -1)
        _PEXIT;
    close(pipes[1]);  // close write end

    return 0;
}

因此，上面的代码在创建子进程后，子进程就直接有了pipe对应的两个file descriptor。但是，一定要及时关闭不需要的fd，因为只有所有指向同一个pipe的write fd都close后，read才会收到最后的EOF。只有所有指向同一个pipe的read fd都close后，write才会返回错误，或收到SIGPIPE。

这段测试代码只用了fork，但没有使用exec系列接口，即父子进程是同一个进程image，只是执行不同的if branch，这样的是OK的！

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/wait.h>


#define _PEXIT \
    do {\
        char ebuf[64] = {0};\
        sprintf(ebuf, "%s: %d", __FILE__, __LINE__);\
        perror(ebuf);\
        exit(errno);\
    }while(0)


int main(void) {
    pid_t c1;
    int pipes[2][2];

    /* create 2 pipe */
    if (pipe(pipes[0]))   // parent write, child read
        _PEXIT;
    if (pipe(pipes[1]))   // child write, parent read
        _PEXIT;

    /* fork */
    if ((c1=fork()) == -1)
        _PEXIT;
    else if (c1 == 0) {  // child
        char rbuf[32] = {0};
        /* child read */
        close(pipes[0][1]);  // close write end
        if (read(pipes[0][0],rbuf,32-1) == -1)
            _PEXIT;
        close(pipes[0][0]);  // close read end
        printf("in child read: %s\n", rbuf);
        /* child write */
        char *msg = "hi papa....";
        close(pipes[1][0]);
        if (write(pipes[1][1],msg,strlen(msg)) == -1)
            _PEXIT;
        close(pipes[1][1]);
        return 0;
    }

    /* parent write */
    close(pipes[0][0]);  // close read end
    char *msg = "hello child...";
    if (write(pipes[0][1],msg,strlen(msg)) == -1)
        _PEXIT;
    close(pipes[0][1]);  // close write end
    /* parent read */
    char rbuf[32] = {0};
    close(pipes[1][1]); 
    if (read(pipes[1][0],rbuf,32-1) == -1)
        _PEXIT;
    close(pipes[1][0]);  // close read end
    printf("parent read: %s\n", rbuf);

    wait(NULL);
    return 0;
}

$ gcc -Wall -Wextra test_pipe.c -o test_pipe
$ ./test_pipe 
in child read: hello child...
parent read: hi papa....

Linux下对fd的读写，默认都是blocking模式，pipe也一样。read时如果pipe空，block。write时如果pipe满，block。可以通过fcntl设置为non-blocking模式。