# 管道，第 1 部分：管道介绍 > 原文：<https://github.com/angrave/SystemProgramming/wiki/Pipes%2C-Part-1%3A-Introduction-to-pipes> ## 什么是 IPC？ 进程间通信是一个进程与另一个进程通信的任何方式。你已经看过这种虚拟内存的一种形式了！一段虚拟内存可以在父母和孩子之间共享，从而实现通信。您可能希望将该内存包装在`pthread_mutexattr_setpshared(&attrmutex, PTHREAD_PROCESS_SHARED);`互斥锁（或进程宽互斥锁）中以防止竞争条件。 有更多标准的 IPC 方式，比如管道！考虑您是否在终端中键入以下内容 ```source-shell $ ls -1 | cut -d'.' -f1 | uniq | sort | tee dir_contents ``` 以下代码的作用是什么（如果你愿意，你可以跳过这个并不重要）？那么它`ls`是当前目录（-1 表示它每行输出一个条目）。然后`cut`命令在第一个周期之前获取所有内容。 Uniq 确保所有行都是 uniq，排序将它们和 tee 输出排序到文件。 重要的是，bash 创建 **5 个独立的进程**，并将它们的标准出口/标准连接到管道，其中的跟踪看起来像这样。 （0）ls（1）------＆gt;（0）cut（1）-------＆gt;（0）uniq（1）------＆gt;（0）排序（1）------＆gt;（0）tee（1） 管道中的数字是每个进程的文件描述符，箭头表示重定向或管道输出的位置。 ## 什么是管道？ POSIX 管道几乎就像它的真正对应物 - 你可以在一端填充字节，它们将以相同的顺序出现在另一端。然而，与真实管道不同，进程始终在同一方向，一个文件描述符用于读取，另一个文件描述符用于写入。 `pipe`系统调用用于创建管道。 ```c int filedes[2]; pipe (filedes); printf("read from %d, write to %d\n", filedes[0], filedes[1]); ``` 这些文件描述符可以与`read`一起使用 - ```c // To read... char buffer[80]; int bytesread = read(filedes[0], buffer, sizeof(buffer)); ``` 和`write` - ```c write(filedes[1], "Go!", 4); ``` ## 如何使用管道与子进程通信？ 使用管道的常用方法是在分叉之前创建管道。 ```c int filedes[2]; pipe (filedes); pid_t child = fork(); if (child > 0) { /* I must be the parent */ char buffer[80]; int bytesread = read(filedes[0], buffer, sizeof(buffer)); // do something with the bytes read } ``` 然后，孩子可以将消息发送回父母： ```c if (child == 0) { write(filedes[1], "done", 4); } ``` ## 我可以在一个过程中使用管道吗？ 简短回答：是的，但我不确定你为什么要大声笑！ 这是一个向自己发送消息的示例程序： ```c #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> int main() { int fh[2]; pipe(fh); FILE *reader = fdopen(fh[0], "r"); FILE *writer = fdopen(fh[1], "w"); // Hurrah now I can use printf rather than using low-level read() write() printf("Writing...\n"); fprintf(writer,"%d %d %d\n", 10, 20, 30); fflush(writer); printf("Reading...\n"); int results[3]; int ok = fscanf(reader,"%d %d %d", results, results + 1, results + 2); printf("%d values parsed: %d %d %d\n", ok, results[0], results[1], results[2]); return 0; } ``` 以这种方式使用管道的问题是写入管道可能阻塞，即管道仅具有有限的缓冲容量。如果管道已满，写入过程将阻止！缓冲区的最大大小取决于系统;典型值从 4KB 到 128KB。 ```c int main() { int fh[2]; pipe(fh); int b = 0; #define MESG "..............................." while(1) { printf("%d\n",b); write(fh[1], MESG, sizeof(MESG)) b+=sizeof(MESG); } return 0; } ``` 参见[管道，第 2 部分：管道编程秘密](/angrave/SystemProgramming/wiki/Pipes%2C-Part-2%3A-Pipe-programming-secrets)