Linux下进程间管道通信小作业

在进行这次作业之前，我们先来看看什么是管道吧！

管道是Linux中很重要的一种通信方式,是把一个程序的输出直接连接到另一个程序的输入,常说的管道多是指无名管道,无名管道只能用于具有亲缘关系的进程之间，这是它与有名管道的最大区别。

有名管道叫named pipe或者FIFO(先进先出)，可以用函数mkfifo()创建。

Linux管道的实现机制

在Linux中，管道是一种使用非常频繁的通信机制。从本质上说，管道也是一种文件，但它又和一般的文件有所不同，管道可以克服使用文件进行通信的两个问题，具体表现为：

·      限制管道的大小。实际上，管道是一个固定大小的缓冲区。在Linux中，该缓冲区的大小为1页，即4K字节，使得它的大小不象文件那样不加检验地增长。使用单个固定缓冲区也会带来问题，比如在写管道时可能变满，当这种情况发生时，随后对管道的write()调用将默认地被阻塞，等待某些数据被读取，以便腾出足够的空间供write()调用写。

·      读取进程也可能工作得比写进程快。当所有当前进程数据已被读取时，管道变空。当这种情况发生时，一个随后的read()调用将默认地被阻塞，等待某些数据被写入，这解决了read()调用返回文件结束的问题。

注意：从管道读数据是一次性操作，数据一旦被读，它就从管道中被抛弃，释放空间以便写更多的数据。

在网上看到这么个小作业，用来学习Linux管道，妥妥的。

/*说明：一次作业，目的是了解Linux下进程和进程间通过管道通信
*          没考虑复杂算法和其他一些可能出现的问题
*功能：统计2个文本文件的字数和，2个参数分别为两文件名
*描述：父进程启动，开启子进程，子进程统计一个文本的字数，
*          待子进程结束，父进程统计另一个，在父进程中计算和打印统计结果
*/

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int count(FILE*);
int main(int argc, char *argv[])
{
    int num1,num2,totalnum;    //文件1，文件2，中的字数和总字数
        FILE *fpin1,*fpin2; //两个文件指针
        if(argc==3)
     { 
        fpin1=fopen(argv[1],"r");
        fpin2=fopen(argv[2],"r");
     }
    else if(argc>3) 
        printf("Too many args!!
");
    else
        printf("Input a file two file names to count their total words!!
");

    pid_t child;
    int status;
    int fds[2];
    int buf1[1],buf2[1];
    pipe(fds);  //开启管道
        if((child=fork())==-1)
     {
        perror("fork");
        exit(EXIT_FAILURE);
     }
    else if (child==0) //子进程
        {
        close(fds[0]);
        buf1[0]=count(fpin1);
        write(fds[1],buf1,sizeof(int));    //结果写入管道
                exit(1);
     }
    else //父进程
        {
        wait(0);  //等待子进程结束
                read(fds[0],buf2,sizeof(int)); //从管道中读子进程返回结果
                num1=buf2[0];
        num2=count(fpin2);
        totalnum=num1+num2;
        printf("There are %d words in file1
",num1);
        printf("There are %d words in file2
",num2);
        printf("There are %d words in total
",totalnum);
        exit(1);
     }
    //关闭文件
        fclose(fpin1);
    fclose(fpin2);
    return 0;
}

//文件字数统计函数
int count(FILE* fpin)
{
    int num=0;
    char ch;
    int start=0; //字是否开始
        int end=0;     //字是否结束
        while(!feof(fpin))
     {
        ch=getc(fpin);
        if((ch>=65&&ch<=90)||(ch>=97&&ch<=122)) //字以字母开头
                        start=1;
        if(ch==10||ch==13||ch==9||ch==32)  //字以换行，回车，指标符，空格结束
                        end=1;
        if(start==1&&end==1) //字开始并结束了字数加1
                {
            num++;
            start=0; //清0准备下一个统计
                        end=0;
         }
     }
    return num;
}