# 管道，第 1 部分：管道介紹 > 原文：<https://github.com/angrave/SystemProgramming/wiki/Pipes%2C-Part-1%3A-Introduction-to-pipes> ## 什么是 IPC？ 進程間通信是一個進程與另一個進程通信的任何方式。你已經看過這種虛擬內存的一種形式了！一段虛擬內存可以在父母和孩子之間共享，從而實現通信。您可能希望將該內存包裝在`pthread_mutexattr_setpshared(&attrmutex, PTHREAD_PROCESS_SHARED);`互斥鎖（或進程寬互斥鎖）中以防止競爭條件。 有更多標準的 IPC 方式，比如管道！考慮您是否在終端中鍵入以下內容 ```source-shell $ ls -1 | cut -d'.' -f1 | uniq | sort | tee dir_contents ``` 以下代碼的作用是什么（如果你愿意，你可以跳過這個并不重要）？那么它`ls`是當前目錄（-1 表示它每行輸出一個條目）。然后`cut`命令在第一個周期之前獲取所有內容。 Uniq 確保所有行都是 uniq，排序將它們和 tee 輸出排序到文件。 重要的是，bash 創建 **5 個獨立的進程**，并將它們的標準出口/標準連接到管道，其中的跟蹤看起來像這樣。 （0）ls（1）------＆gt;（0）cut（1）-------＆gt;（0）uniq（1）------＆gt;（0）排序（1）------＆gt;（0）tee（1） 管道中的數字是每個進程的文件描述符，箭頭表示重定向或管道輸出的位置。 ## 什么是管道？ POSIX 管道幾乎就像它的真正對應物 - 你可以在一端填充字節，它們將以相同的順序出現在另一端。然而，與真實管道不同，進程始終在同一方向，一個文件描述符用于讀取，另一個文件描述符用于寫入。 `pipe`系統調用用于創建管道。 ```c int filedes[2]; pipe (filedes); printf("read from %d, write to %d\n", filedes[0], filedes[1]); ``` 這些文件描述符可以與`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); ``` ## 如何使用管道與子進程通信？ 使用管道的常用方法是在分叉之前創建管道。 ```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，孩子可以將消息發送回父母： ```c if (child == 0) { write(filedes[1], "done", 4); } ``` ## 我可以在一個過程中使用管道嗎？ 簡短回答：是的，但我不確定你為什么要大聲笑！ 這是一個向自己發送消息的示例程序： ```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; } ``` 以這種方式使用管道的問題是寫入管道可能阻塞，即管道僅具有有限的緩沖容量。如果管道已滿，寫入過程將阻止！緩沖區的最大大小取決于系統;典型值從 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; } ``` 參見[管道，第 2 部分：管道編程秘密](/angrave/SystemProgramming/wiki/Pipes%2C-Part-2%3A-Pipe-programming-secrets)