Linux中進程的通信方式有信號，管道，共享內存，消息隊列socket等。其中管道是*nix系統進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程之間通信。管道通信遵循先進先出的原理，并且數據只能被讀取一次，當此段數據被讀取后，馬上會從數據中消失，這一點很重要。
Linux上，創建管道使用pipe函數，當它執行后，會產生兩個文件描述符，分別為讀端和寫端。單個進程中的管道幾乎沒有任何作用，通常會先調用pipe，然后調用fork，從而創建從父進程到子進程的IPC通道。
Linux中，我們經常會使用到管道，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容可以用 cat xxx | grep search來進行，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。
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#!/usr/bin/env pythonimport os,sysif 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，增加執行權限之后，運行 scat.py 文件名，系統就會自動讀取文件的內容并分頁，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。
首先是程序創建了一個管道，系統fork之后，父進程關閉其讀端，子進程關閉其寫端，接下來父進程讀取傳遞過來的文件名，并把內容通過管道的寫入端口寫入管道里，然后關閉寫入端口，并等待子進程的結束。子進程在關閉寫入端口后，把讀取端口重定向到進程的標準輸入，子進程就能自動接收到管道傳遞過來的數據，最后用execl函數調用系統的more程序用來處理傳遞過來的數據，這樣，就輕松實現的分頁的效果。
pipe是半雙工的通信機制，如果進程間要使用全雙工的通信，可以創建兩條管道來達到全雙工的效果。另外，pipe匿名管道只能用來在擁有同一個父進程的進程間通信，*nix提供另外一個fifo（命名管道）可以讓任意的進程之間實現通信，會在接下來的博客中來講。
