linux 管道

linux进程或者线程间通信的一种方式

管道本质上就是一个文件，前面的进程以写方式打开文件，后面的进程以读方式打开。这样前面写完后面读，于是就实现了通信

linux的设计思路就是一切皆文件，有着众多的文件系统

管道作为文件的存储地址是内存，所以可以认为Linux上的管道就是一个操作方式为文件的内存缓冲区。

管道的通信在同一时间是单向的，也就是一种半双工的形式，当一组数据被传入的时候，只有等到调用这组数据后才能再次传入。

在管道中没有数据的情况下，对管道的读操作会阻塞，直到管道内有数据为止。当一次写的数据量不超过管道容量的时候，对管道的写操作一般不会阻塞，直接将要写的数据写入管道缓冲区即可。

当然写操作也不会再所有情况下都不阻塞。这里我们要先来了解一下管道的内核实现。上文说过，管道实际上就是内核控制的一个内存缓冲区，既然是缓冲区，就有容量上限。我们把管道一次最多可以缓存的数据量大小叫做PIPESIZE。内核在处理管道数据的时候，底层也要调用类似read和write这样的方法进行数据拷贝，这种内核操作每次可以操作的数据量也是有限的，一般的操作长度为一个page，即默认为4k字节。我们把每次可以操作的数据量长度叫做PIPEBUF。POSIX标准中，对PIPEBUF有长度限制，要求其最小长度不得低于512字节。PIPEBUF的作用是，内核在处理管道的时候，如果每次读写操作的数据长度不大于PIPEBUF时，保证其操作是原子的。而PIPESIZE的影响是，大于其长度的写操作会被阻塞，直到当前管道中的数据被读取为止。

Linux上的管道分两种类型：

1. 匿名管道
2. 命名管道

匿名管道只能在父子进程或者父子线程之间使用，因为这些进程或者线程有着相同的内存信息，因此管道信息也在其中保存，可以用来进行通信，使用pipe（）创建

使用pipe()系统调用可以创建一个匿名管道，这个系统调用的原型为：

#include <unistd.h>
​
int pipe(int pipefd[2]);

这个方法将会创建出两个文件描述符，可以使用pipefd这个数组来引用这两个描述符进行文件操作。pipefd[0]是读方式打开，作为管道的读描述符。pipefd[1]是写方式打开，作为管道的写描述符。从管道写端写入的数据会被内核缓存直到有人从另一端读取为止

有名管道相当于是一个文件，mkfifo创建，任何的进程或线程只要有这个文件名就可以进行操作