程序間通訊之協同程序

unix系統過濾程式從標準輸入讀取資料，對其進行適當處理後寫到標準輸出。幾個過濾程式通常在shell管道命令列中線性地連線。當乙個程式產生某個過濾程式的輸入，同時又讀取該過濾程式的輸出時，則該過濾程式就成為協同程序（coprocess）。

korn shell提供了協同程序。bourne shell、bourne-again shell和c shell並沒有提供按協同程序方式將程序連線起來的方法。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，而對於協同程序，則它有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。我們先要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。

例項

程序線建立兩個管道：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。圖15-8顯示了這種安排。

圖15-8 寫協同程序的標準輸入，讀它的標準輸出

程式清單15-8程式是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。

程式清單15-8 對兩個數求和的簡單過濾程式

#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(
intsigno)

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。

例項

在協同程序add2中，有意地使用了read和writei/o（unix系統呼叫）。如果使用標準i/o改寫該協同程序，其後果是什麼呢？程式清單15-10為改寫後的版本。

程式清單15-10 對兩個數求和的過濾程式，使用標準i/o

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

若程式清單15-9呼叫此新的協同程序，則它不再工作。問題出在系統預設的標準i/o緩衝機制上（見當呼叫程式清單15-10所示程式時，對標準輸入的第乙個fgets引起標準i/o庫分配乙個緩衝區，並選擇緩衝區的型別。因為標準輸入是個管道，所以標準i/o庫由系統預設是全緩衝的。對標準輸出也做同樣的處理。當add2從其標準輸入讀取而發生阻塞時，程式清單15-9程式從管道讀時也發生阻塞，於是產生了死鎖。

為此，更改將要執行的協同程序的緩衝型別，在程式清單15-10中的while迴圈之前加上下面4行：

if(setvbuf(stdin, null, _iolbf, 0) != 0
) err_sys(
"setvbuf error");
if(setvbuf(stdout, null, _iolbf, 0) != 0
) err_sys(
"setvbuf error
");

這些**行使得當有一行可用時，fgets就返回，並使得當輸出一換行符時，printf立即執行fflush操作。

本篇博文內容摘自《unix環境高階程式設計》（第二版），僅作個人學習記錄所用。關於本書可參考：。

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