管道是單向的位元組流，它將某個程序的標準輸出連線到另乙個程序的標準輸入。管道和有名管道是最早的程序間通訊機制之一，管道可用於具有親緣關係程序間的通訊，有名管道克服了管道沒有名字的限制，因此，除具有管道所具有的功能外，它還允許無親緣關係程序間的通訊。管道和有名管道的讀寫規則是在程式中應用它們的關鍵。
管道相關的概念
在linux中管道是通過指向同乙個臨時的vfs inode的兩個file資料結構來實現的，此vfs
inode指向記憶體中的同乙個物理頁面。這就隱藏了讀寫管道和讀寫普通檔案的差別。管道是半雙工的，資料只能向乙個方向流動；需要雙方通訊時，需要建立起兩個管道；只能用於父子程序或者兄弟程序之間（具有親緣關係的程序）；
管道對於管道兩端的程序而言，就是乙個檔案，但它不是普通的檔案，它不屬於某種檔案系統，單獨構成一種檔案系統，並且只存在與記憶體中。資料的讀出和寫入：乙個程序向管道中寫的內容被管道另一端的程序讀出。寫入的內容每次都新增在管道緩衝區的末尾，並且每次都是從緩衝區的頭部讀出資料。
管道的建立：
#include
int pipe(int fd[2])
該函式建立的管道的兩端處於乙個程序中間，在實際應用中沒有太大意義，因此，乙個程序在由pipe()建立管道後，一般再fork乙個子程序，然後通過管道實現父子程序間的通訊（因此也不難推出，只要兩個程序中存在親緣關係，這裡的親緣關係指的是具有共同的祖先，都可以採用管道方式來進行通訊）。
管道的讀規則：
管道兩端可分別用描述字fd[0]以及fd[1]來描述，需要注意的是，管道的兩端是固定了任務的。即一端只能用於讀，由描述字fd[0]表示，稱其為管道讀端；另一端則只能用於寫，由描述字fd[1]來表示，稱其為管道寫端。如果試圖從管道寫端讀取資料，或者向管道讀端寫入資料都將導致錯誤發生。一般檔案的i/o函式都可以用於管道，如close、read、write等等。
從管道中讀取資料：如果管道的寫端不存在，則認為已經讀到了資料的末尾，讀函式返回的讀出位元組數為0；當管道的寫端存在時，如果請求的位元組數目大於pipe_buf，則返回管道中現有的資料位元組數，如果請求的位元組數目不大於pipe_buf，則返回管道中現有資料位元組數（此時，管道中資料量小於請求的資料量）；或者返回請求的位元組數（此時，管道中資料量不小於請求的資料量）。管道寫端關閉後，寫入的資料將一直存在，直到讀出為止。
管道的寫規則：
向管道中寫入資料：向管道中寫入資料時，linux將不保證寫入的原子性，管道緩衝區一有空閒區域，寫程序就會試圖向管道寫入資料。如果讀程序不讀走管道緩衝區中的資料，那麼寫操作將一直阻塞。
注：只有在管道的讀端存在時，向管道中寫入資料才有意義。否則，向管道中寫入資料的程序將收到核心傳來的sifpipe訊號，應用程式可以處理該訊號，也可以忽略（預設動作則是應用程式終止）。對管道的寫規則的驗證1：寫端對讀端存在的依賴性
在向管道寫入資料時，至少應該存在某乙個程序，其中管道讀端沒有被關閉，否則就會出現錯誤（管道斷裂,程序收到了sigpipe訊號，預設動作是程序終止）對管道的寫規則的驗證2：linux不保證寫管道的原子性驗證
寫入管道的資料量大於4096位元組時，緩衝區的空閒空間將被寫入資料（補齊），直到寫完所有資料為止，如果沒有程序讀資料，則一直阻塞。
管道的侷限性
只支援單向資料流；
只能用於具有親緣關係的程序之間；
沒有名字；
管道的緩衝區是有限的（管道制存在於記憶體中，在管道建立時，為緩衝區分配乙個頁面大小）；
管道所傳送的是無格式位元組流，這就要求管道的讀出方和寫入方必須事先約定好資料的格式，比如多少位元組算作乙個訊息（或命令、或記錄）等等。
有名管道相概念 fifo
從名字就可以看出來它是支援先進先出的原則的。管道應用的乙個重大限制是它沒有名字，因此，只能用於具有親緣關係的程序間通訊，在有名管道（named
pipe或fifo）提出後，該限制得到了克服。fifo不同於管道之處在於它提供乙個路徑名與之關聯，以fifo的檔案形式存在於檔案系統中。這樣，即使與fifo的建立程序不存在親緣關係的程序，只要可以訪問該路徑，就能夠彼此通過fifo相互通訊（能夠訪問該路徑的程序以及fifo的建立程序之間），因此，通過fifo不相關的程序也能交換資料。值得注意的是，fifo嚴格遵循先進先出（first
in first
out），對管道及fifo的讀總是從開始處返回資料，對它們的寫則把資料新增到末尾。它們不支援諸如lseek()等檔案定位操作。
有名管道的建立
#include
#include
int mkfifo(const char * pathname, mode_t mode)
該函式的第乙個引數是乙個普通的路徑名，也就是建立後fifo的名字。第二個引數與開啟普通檔案的open()函式中的mode
引數相同。如果mkfifo的第乙個引數是乙個已經存在的路徑名時，會返回eexist錯誤，所以一般典型的呼叫**首先會檢查是否返回該錯誤，如果確實返回該錯誤，那麼只要呼叫開啟fifo的函式就可以了。一般檔案的i/o函式都可以用於fifo，如close、read、write等等。
fifo的開啟規則：
有名管道比管道多了乙個開啟操作：open。如果當前開啟操作是為讀而開啟fifo時，若已經有相應程序為寫而開啟該fifo，則當前開啟操作將成功返回；否則，可能阻塞直到有相應程序為寫而開啟該fifo（當前開啟操作設定了阻塞標誌）；或者，成功返回（當前開啟操作沒有設定阻塞標誌）。
如果當前開啟操作是為寫而開啟fifo時，如果已經有相應程序為讀而開啟該fifo，則當前開啟操作將成功返回；否則，可能阻塞直到有相應程序為讀而開啟該fifo（當前開啟操作設定了阻塞標誌）；或者，返回enxio錯誤（當前開啟操作沒有設定阻塞標誌）。對開啟規則的驗證參見附2。
有名管道的讀規則
約定：如果乙個程序為了從fifo中讀取資料而阻塞開啟fifo，那麼稱該程序內的讀操作為設定了阻塞標誌的讀操作。
如果有程序寫開啟fifo，且當前fifo內沒有資料，則對於設定了阻塞標誌的讀操作來說，將一直阻塞。對於沒有設定阻塞標誌讀操作來說則返回-1，當前errno值為eagain，提醒以後再試。
對於設定了阻塞標誌的讀操作說，造成阻塞的原因有兩種：當前fifo內有資料，但有其它程序在讀這些資料；另外就是fifo內沒有資料。解阻塞的原因則是fifo中有新的資料寫入，不論信寫入資料量的大小，也不論讀操作請求多少資料量。
讀開啟的阻塞標誌只對本程序第乙個讀操作施加作用，如果本程序內有多個讀操作序列，則在第乙個讀操作被喚醒並完成讀操作後，其它將要執行的讀操作將不再阻塞，即使在執行讀操作時，fifo中沒有資料也一樣（此時，讀操作返回0）。如果沒有程序寫開啟fifo，則設定了阻塞標誌的讀操作會阻塞。
注：如果fifo中有資料，則設定了阻塞標誌的讀操作不會因為fifo中的位元組數小於請求讀的位元組數而阻塞，此時，讀操作會返回fifo中現有的資料量。
有名管道的寫規則
約定：如果乙個程序為了向fifo中寫入資料而阻塞開啟fifo，那麼稱該程序內的寫操作為設定了阻塞標誌的寫操作。對於設定了阻塞標誌的寫操作：當要寫入的資料量不大於pipe_buf時，linux將保證寫入的原子性。如果此時管道空閒緩衝區不足以容納要寫入的位元組數，則進入睡眠，直到當緩衝區中能夠容納要寫入的位元組數時，才開始進行一次性寫操作。
當要寫入的資料量大於pipe_buf時，linux將不再保證寫入的原子性。fifo緩衝區一有空閒區域，寫程序就會試圖向管道寫入資料，寫操作在寫完所有請求寫的資料後返回。
對於沒有設定阻塞標誌的寫操作：
當要寫入的資料量大於pipe_buf時，linux將不再保證寫入的原子性。在寫滿所有fifo空閒緩衝區後，寫操作返回。
當要寫入的資料量不大於pipe_buf時，linux將保證寫入的原子性。如果當前fifo空閒緩衝區能夠容納請求寫入的位元組數，寫完後成功返回；如果當前fifo空閒緩衝區不能夠容納請求寫入的位元組數，則返回eagain錯誤，提醒以後再寫。
小結：管道常用於兩個方面：（1）在shell中時常會用到管道（作為輸入輸入的重定向），在這種應用方式下，管道的建立對於使用者來說是透明的；（2）用於具有親緣關係的程序間通訊，使用者自己建立管道，並完成讀寫操作。
fifo可以說是管道的推廣，克服了管道無名字的限制，使得無親緣關係的程序同樣可以採用先進先出的通訊機制進行通訊。管道和fifo的資料是位元組流，應用程式之間必須事先確定特定的傳輸"協議"，採用傳播具有特定意義的訊息。要靈活應用管道及fifo，理解它們的讀寫規則是關鍵。
Linux 管道通訊
一 定義 管道是單向的 先進先出的。它將乙個程式的輸入和另乙個程式的輸出連線起來。資料被乙個程序讀出後，將被從管道中刪除。分為無名和有名管道兩種。前者用於父程序和子程序間的通訊，後者用於同一系統的兩個程序間通訊。二 無名管道 int pipe int fd 2 其中，fd 0 用於讀管道，fd 1 ...
Linux管道通訊
現在在linux 中使用較多的程序間通訊方式主要有以下幾種。1 管道 pipe 及有名管道 named pipe 管道可用於具有親緣關係程序間的通訊，有名管道，除具有管道所具有的功能外，它還允許無親緣關係程序間的通訊。2 訊號 signal 訊號是在軟體層次上對中斷機制的一種模擬，它是比較複雜的通訊...
linux 管道通訊
無名管道 1 管道是半雙工的，只能支援資料的單向流動 兩程序間需要通訊時需要建立起兩個管道 2 使用無名管道通訊的程序必須擁有公共祖先程序 pipe 1 標頭檔案 include 2 定義函式 int pipe int filedes 2 3 函式說明 pipe 會建立管道，並將檔案描述詞由引數fi...