Linux中pipe
时间: 2025-07-22 18:56:00 浏览: 12
### Linux Pipe 的使用方法及工作原理
#### 工作原理
在 Linux 操作系统中,`pipe()` 函数是一个重要的进程间通信(Inter-Process Communication, IPC)机制。通过 `pipe()` 创建的一对文件描述符,可以实现父子进程之间的单向数据传输[^1]。具体来说,这对文件描述符中的第一个专用于读取操作 (`read end`),而第二个则负责写入操作 (`write end`)。
管道的工作流程基于内核对象 `pipe_inode_info`,该结构体存储了管道的关键信息并被绑定到文件的私有数据区域中[^3]。当一个进程调用了 `pipe()` 后,内核会分配内存缓冲区以供数据暂存,并初始化两个文件描述符分别指向这些缓冲区的不同端点。
此外,在 Shell 环境下使用的管道符号 `|` 提供了一个更高级别的抽象层。这种情况下,Shell 负责管理底层细节,包括调用 `pipe()` 和其他必要的系统调用来建立子进程间的通讯链路[^4]。
#### 使用方法
以下是利用 C 语言编写的一个简单的例子展示如何手动创建和使用管道:
```c
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main() {
int fd[2]; // 存储两个文件描述符
char buf;
if (pipe(fd) == -1) { // 创建管道
perror("Pipe failed");
return 1;
}
if (!fork()) { // 子进程中关闭读端口并向写端发送字符'A'
close(fd[0]);
write(fd[1], "A", 1);
_exit(0); // 正常退出子程序
} else { // 父进程中关闭写端口并从读端接收字符打印出来
close(fd[1]);
read(fd[0], &buf, 1);
printf("%c\n", buf);
}
}
```
上述代码片段展示了最基础的形式:父进程与子进程共享同一管道实例完成一次简单的消息交换过程。
#### 高级应用——命名管道(FIFOs)
除了匿名管道外,Linux 还支持另一种形式叫做 **命名管道** 或 FIFO 文件。它们允许不相关的进程之间也能方便地进行交互。
要创建一个FIFO文件可执行如下命令或者编程接口mkfifo():
```bash
mkfifo my_fifo_file
```
随后任何打开此特殊类型的文件的应用都可以按照先入先出的原则来进行数据交换。
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