管道之協同程序

協同程序:

參考:

在shell 管道中，當乙個程式產生乙個過濾器的輸入，又讀取這個過濾器的輸出，則此種過濾程式叫做協同程序.

協同程序通常在shell的後台執行，其標準輸入和標準輸出通過管道連線到另乙個程式。

popen 與協同程序的區別:

popen只提供連線到另乙個程序的標準輸入或標準輸出的乙個單向管道;

協同程序，連線到另乙個程序的兩個單向管道：乙個接到其標準輸入，另乙個則來自其標準輸出;

協同程序演示: 建立兩個管道, 乙個是協同程序的標準輸入，另乙個是協同程序的標準輸出,將資料寫到其標準輸入，經其處理後，再從其標準輸出讀取資料。

第一步，建立兩個管道，fd1[2]和fd2[2]（父程序在fd1[1]寫入資料，再從fd2[0]讀出資料）。

第二步，呼叫fork()建立子程序。

第三步，在子程序中，關閉fd1[1], fd2[0]，並呼叫dup2使協同程序的標準輸入連線到fd1[0], 標準輸出連線到fd2[1]，這樣就將兩個管道連線起來了。

再在子程序中呼叫execl呼叫編寫的協同處理程式（這裡的協同程式做為一般的程式編寫即可，從標準輸入讀入資料，處理後輸出到標準輸出）。

第四步，在父程序中，關閉fd1[0], fd2[1]，將協同程序需要處理的資料寫入fd1[1], 再從fd2[0]讀出協同程序的輸出即可。

程式清單15-8 對兩個數求和的簡單過濾程式：乙個簡單的協同程序，它從其標準輸入讀兩個數，計算它們的和，然後將結果寫至標準輸出。

#include "apue.h"
int main(void)
else
}exit(0);
}

對此程式進行編譯，將其可執行目標**存入名為add2的檔案。

程式清單15-9從其標準輸入讀入兩個數之後呼叫add2協同程序，並將協同程序送來的值寫到其標準輸出。

程式清單15-9 驅動add2過濾程式的程式

#include "apue.h"
static
void sig_pipe(int); /* our signal handler */
int main(void)
else
if(pid > 0) /* parent */
if((n = read(fd2[0], line, maxline)) < 0) err_sys("read error from pipe");
if(n == 0)
line[n] = 0; /* null terminate */
if(fputs(line, stdout) == eof) err_sys("fputs error");
}if(ferror(stdin)) err_sys("fgets error on stdin");
exit(0);
}else
/* child */
if(fd2[1] != stdout_fileno)
if(execl("./add2", "add2", (char *)0) < 0) err_sys("execl error");
}exit(0);
}static
void sig_pipe(int signo)

在程式中建立了兩個管道，父、子程序各自關閉它們不需要使用的埠。兩個管道乙個用作協同程序的標準輸入，另乙個則用作它的標準輸出。子程序呼叫dup2使管道描述符移至其標準輸入和標準輸出，然後呼叫execl.

父程序write 資料並最終到大 add的輸入端: 父寫資料到管道1的fd1[1] 端，子程序通過dup2將stdin指向fd1[0],從而讀取父程序寫入的資料並進行處理。

父程序讀出資料: 父進製從管道2的fd2[0]中讀取資料，子程序通過dup2將stout指向fd2[1]中，所有add處理後的資料在管道2中，父程序可以讀到。

apue2上闡述的產生死鎖的條件：

但是書上描述的產生死鎖的條件其實是錯誤的，為什麼這麼說呢？

fgets從標準輸入讀取並不會發生阻塞，因為父程序確確實實將資料寫入管道了。add2計算兩數之和後呼叫printf寫入結果，問題就出在這了 – 因為操作管道的標準i/o使用的是全緩衝，所以printf之後stdio緩衝區並沒有滿，資料依然停留在stdio緩衝區，並未寫入管道，這就導致父程序的read會一直阻塞，而子程序接下來的fgets也會一直阻塞，這才是產生死鎖的真正條件！（管道+標準i/o—->全緩衝 ????????）

那麼什麼時候會出現書上描述的死鎖情況呢 – 很簡單，只有在父程序也是使用的標準i/o的情況下才會出現，這樣子程序fgets讀取不到資料而阻塞。

因此，除了書上提到的使用setvbuf改變緩衝型別為行緩衝的方法外，還可以在子程序的兩個printf之後顯示地呼叫fflush(stdout)，這樣也是可以解決問題的。

下面是有修改add2.c程式執行後:

#include "apue.h"
int main(void)
exit(0);
}

執行: 執行pip4出現死鎖，因為fgets 是管道，是全緩衝，行快取，

}執行:

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