Linux中進(jìn)程的通信方式有信號，管道，共享內(nèi)存，消息隊列socket等。其中管道是*nix系統(tǒng)進(jìn)程間通信的最古老形式，所有*nix都提供這種通信方式。管道是一種半雙工的通信機(jī)制，也就是說，它只能一端用來讀，另外一端用來寫；另外，管道只能用來在具有公共祖先的兩個進(jìn)程之間通信。管道通信遵循先進(jìn)先出的原理，并且數(shù)據(jù)只能被讀取一次，當(dāng)此段數(shù)據(jù)被讀取后，馬上會從數(shù)據(jù)中消失，這一點很重要。

Linux上，創(chuàng)建管道使用pipe函數(shù)，當(dāng)它執(zhí)行后，會產(chǎn)生兩個文件描述符，分別為讀端和寫端。單個進(jìn)程中的管道幾乎沒有任何作用，通常會先調(diào)用pipe，然后調(diào)用fork，從而創(chuàng)建從父進(jìn)程到子進(jìn)程的IPC通道。

Linux中，我們經(jīng)常會使用到管道，例如用cat命令查看一個大文件時，一頁不能全部顯示，我們可以通過cat xxx | more來分頁顯示，又比如搜索文件里的內(nèi)容可以用 cat xxx | grep search來進(jìn)行，這里我們都用到了管道。接下來我會用python編寫一段自動分頁顯示的程序，而不用手動來使用管道。

#!/usr/bin/env python
import os,sys
if not sys.argv[1:]:
  print "No filename input"
  sys.exit(1)
try:
    fp = open(sys.argv[1],"r")
except IOError,msg:
  sys.exit(msg)
pi=os.pipe()
pid=os.fork()
if pid:
  #parent
  os.close(pi[0]) #close read pipe
  #write to pipe
  line=fp.readline()
  while line:
    os.write(pi[1],line)
    line=fp.readline()
  #close write pipe
  os.close(pi[1])
  #wait for chile
  os.waitpid(pid,0)
else:
  os.close(pi[1]) #close write pipe
  #put pipe read to stdin
  os.dup2(pi[0],sys.stdin.fileno())
  os.close(pi[0])
  os.execl("/bin/more","more")

把這段代碼存為scat.py，增加執(zhí)行權(quán)限之后，運(yùn)行 scat.py 文件名，系統(tǒng)就會自動讀取文件的內(nèi)容并分頁，與使用 cat 文件名 | more 的效果是一模一樣的。在上面的代碼中，用到了前幾篇博客中說的fork，dup2和exec系列函數(shù)。

首先是程序創(chuàng)建了一個管道，系統(tǒng)fork之后，父進(jìn)程關(guān)閉其讀端，子進(jìn)程關(guān)閉其寫端，接下來父進(jìn)程讀取傳遞過來的文件名，并把內(nèi)容通過管道的寫入端口寫入管道里，然后關(guān)閉寫入端口，并等待子進(jìn)程的結(jié)束。子進(jìn)程在關(guān)閉寫入端口后，把讀取端口重定向到進(jìn)程的標(biāo)準(zhǔn)輸入，子進(jìn)程就能自動接收到管道傳遞過來的數(shù)據(jù)，最后用execl函數(shù)調(diào)用系統(tǒng)的more程序用來處理傳遞過來的數(shù)據(jù)，這樣，就輕松實現(xiàn)的分頁的效果。

pipe是半雙工的通信機(jī)制，如果進(jìn)程間要使用全雙工的通信，可以創(chuàng)建兩條管道來達(dá)到全雙工的效果。另外，pipe匿名管道只能用來在擁有同一個父進(jìn)程的進(jìn)程間通信，*nix提供另外一個fifo（命名管道）可以讓任意的進(jìn)程之間實現(xiàn)通信，會在接下來的博客中來講。

最新評論