Linux进程间通信学习：如何使用匿名管道

在前面，介绍了一种进程间的通信方式：使用信号，我们创建通知事件，并通过它引起响应，但传递的信息只是一个信号值。这里将介绍另一种进程间通信的方式——匿名管道，通过它进程间可以交换更多有用的数据。

一、什么是管道

如果你使用过Linux的命令，那么对于管道这个名词你一定不会感觉到陌生，因为我们通常通过符号“|"来使用管道，但是管理的真正定义是什么呢？管道是一个进程连接数据流到另一个进程的通道，它通常是用作把一个进程的输出通过管道连接到另一个进程的输入。

举个例子，在shell中输入命令：ls -l | grep string，我们知道ls命令（其实也是一个进程）会把当前目录中的文件都列出来，但是它不会直接输出，而是把本来要输出到屏幕上的数据通过管道输出到grep这个进程中，作为grep这个进程的输入，然后这个进程对输入的信息进行筛选，把存在string的信息的字符串（以行为单位）打印在屏幕上。

二、使用popen函数

1、popen函数和pclose函数介绍

有静就有动，有开就有关，与此相同，与popen函数相对应的函数是pclose函数，它们的原型如下：

#include <stdio.h>  
FILE* popen (const char *command, const char *open_mode);  
int pclose(FILE *stream_to_close);

poen函数允许一个程序将另一个程序作为新进程来启动，并可以传递数据给它或者通过它接收数据。command是要运行的程序名和相应的参数。open_mode只能是"r（只读）"和"w（只写）"的其中之一。注意，popen函数的返回值是一个FILE类型的指针，而Linux把一切都视为文件，也就是说我们可以使用stdio I/O库中的文件处理函数来对其进行操作。

如果open_mode是"r"，主调用程序就可以使用被调用程序的输出，通过函数返回的FILE指针，就可以能过stdio函数（如fread）来读取程序的输出；如果open_mode是"w"，主调用程序就可以向被调用程序发送数据，即通过stdio函数（如fwrite）向被调用程序写数据，而被调用程序就可以在自己的标准输入中读取这些数据。

pclose函数用于关闭由popen创建出的关联文件流。pclose只在popen启动的进程结束后才返回，如果调用pclose时被调用进程仍在运行，pclose调用将等待该进程结束。它返回关闭的文件流所在进程的退出码。

2、例子

很多时候，我们根本就不知道输出数据的长度，为了避免定义一个非常大的数组作为缓冲区，我们可以以块的方式来发送数据，一次读取一个块的数据并发送一个块的数据，直到把所有的数据都发送完。下面的例子就是采用这种方式的数据读取和发送方式。源文件名为popen.c，代码如下：

#include <unistd.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <stdio.h>  
#include <string.h>  
      
int main()  
{  
    FILE *read_fp = NULL;  
    FILE *write_fp = NULL;  
    char buffer[BUFSIZ + 1];  
    int chars_read = 0;  
          
    //初始化缓冲区  
    memset(buffer, '', sizeof(buffer));  
    //打开ls和grep进程  
    read_fp = popen("ls -l", "r");  
    write_fp = popen("grep rwxrwxr-x", "w");  
    //两个进程都打开成功  
    if(read_fp && write_fp)  
    {  
        //读取一个数据块  
        chars_read = fread(buffer, sizeof(char), BUFSIZ, read_fp);  
        while(chars_read > 0)  
        {  
            buffer[chars_read] = '';  
            //把数据写入grep进程  
            fwrite(buffer, sizeof(char), chars_read, write_fp);  
            //还有数据可读，循环读取数据，直到读完所有数据  
            chars_read = fread(buffer, sizeof(char), BUFSIZ, read_fp);  
        }  
        //关闭文件流  
        pclose(read_fp);  
        pclose(write_fp);  
        exit(EXIT_SUCCESS);  
    }  
    exit(EXIT_FAILURE);  
}

运行结果如下：

从运行结果来看，达到了信息筛选的目的。程序在进程ls中读取数据，再把数据发送到进程grep中进行筛选处理，相当于在shell中直接输入命令：ls -l | grep rwxrwxr-x。

（编辑：温州站长网）

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