1.管道的特点

（1）无论有名还是无名，写入管道的数据都在内存中。

（2）管道是一种半双工通信方式（通信方式有单工（固定接收方发送方，接收方只能接收，发送方只能发送）、半双工（如同对讲机，两端可以切换写入和接收）、全双工（每端都可以接收和写入，且可以同时进行））。

（3）有名和无名管道的区别：有名可以在任意进程间使用，而无名只能在父子进程间。

（4）对于管道，我们只能以只读打开或者只写打开。

（5）有名管道得需要读和写都打开，否则只以读打开或者只以写打开都会阻塞。

（6）管道中没有数据时，读管道read会发生阻塞，直至管道被写入数据，读出数据，再次阻塞。如果写端被关闭，读端read返回值会成为0。如果读端被关闭，写端向管道写入数据后会自动退出。

（7）管道写满后，写端会阻塞。

（8）由于管道的数据都在内存中，所以查看管道大小总是0。

管道的实现：

写入从头指针开始，读取从尾指针开始。写入之后，头指针挪动，读取之后尾指针挪动。如果是头指针赶上尾指针，那么管道被写满，写就会被阻塞。如果是尾指针赶上头指针，那么管道为空，read阻塞。

管道可以用来在两个进程之间传递数据，如： ps -ef | grep “bash”, 其中‘|’就是管道，其作用就是将 ps 命令的结果写入管道文件，然后 grep 再从管道文件中读出该数据进行过滤。

管道大小是可以查看的，如下图可以看到管道512字节为一个单位，乘以8就是整个管道大小。

2.有名管道

2.1有名管道的创建和头文件

有名管道可以在任意两个进程之间通信

有名管道的创建：

（1）命令创建： mkfifo + 管道名

（2）系统调用创建

#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>//filename 是管道名 mode 是创建的文件访问权限int mkfifo( const char *filename, mode_t mode);

2.2有名管道的使用

进程 a 从键盘获取的数据循环传递给另一个进程 b。

我们可以用创建一个文件，a从键盘获取字符串存放到文件中，b从文件中读取。但是文件是存在磁盘上的，速度没有管道快，而且从文件读不到数据不会等待，但是管道不一样，b从管道读不到数据会阻塞，直到a又向管道中写入数据。

首先用命令mkfifo+管道名称创建管道

写端代码：

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<unistd.h>#include<assert.h>#include<fcntl.h>#include<sys/stat.h>int main(){int fd = open("fifo",O_WRONLY);assert(fd != -1);printf("open FIFO success\n");while(1){printf("please input:\n");char buff[128] = {0};fgets(buff,128,stdin);write(fd,buff,strlen(buff)-1);if(strncmp(buff,"end",3)==0){break;}}close(fd);exit(0);}

读端代码：

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<unistd.h>#include<assert.h>#include<fcntl.h>#include<sys/stat.h>int main(){int fd = open("fifo",O_RDONLY);assert(fd != -1);printf("FIFO open success\n");while(1){char buff[128] = {0};int n = read(fd,buff,127);if(n <= 0 || (strncmp(buff, "end", 3)==0)){break;}printf("%s\n",buff);}close(fd);exit(0);}

（1）如果读端或者写端先打开，那么将会在open阻塞住 ，直至另一端也打开管道。

（2）写端和读端都打开后，读端会在read处阻塞，写端向管道中写入数据后，读端才正常执行read，执行完继续在read阻塞。

（3）如果读端关闭，写端在向管道输入数据后会触发信号（SIGPIPE）自动退出。

（4）如果写端关闭，读端read函数值会返回0。

当写端和读端都在打开着，管道中的数据如果没有及时读出，不会消失。比如将读端加上休眠10s，代码如下：

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<unistd.h>#include<assert.h>#include<fcntl.h>#include<sys/stat.h>int main(){int fd = open("fifo",O_RDONLY);assert(fd != -1);printf("FIFO open success\n");while(1){char buff[128] = {0};int n = read(fd,buff,127);if(n <= 0 || (strncmp(buff, "end", 3)==0)){break;}printf("%s\n",buff);sleep(10);}close(fd);exit(0);}

写端和读端执行情况：

发现，在读端还没来得及读走管道数据的时候写端再次向管道写入数据，管道中没读走的数据会被读端下一次读走。

3.无名管道

无名管道主要应用于父子进程间的通信。

无名管道的创建：

#include <unistd.h>2. /*3. pipe()成功返回 0，失败返回-14. fds[0]是管道读端的描述符5. fds[1]是管道写端的描述符6. */7. int pipe( int fds[2]);

代码演示：

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<unistd.h>#include<assert.h>int main(){int fd[2];int res = pipe(fd);assert(res != -1);pid_t pid = fork();assert(pid != -1);if(pid == 0){close(fd[1]);char buff[128] = {0};read(fd[0],buff,127);printf("child read:%s\n",buff);close(fd[0]);}else{close(fd[0]);char buff[128] = {0};printf("please input(less 128):\n");fgets(buff,128,stdin);write(fd[1],buff,strlen(buff)-1);close(fd[1]);}exit(0);}

执行结果: