【无标题】无名管道
无名管道（Unnamed Pipe，也称为匿名管道）是 Unix/Linux 系统中最基础的进程间通信（IPC）机制之一，用于在有亲缘（亲缘）关系的进程（如父子进程、兄弟进程）之间进行单向问数据传输。
无名管道的核心特点
- 无标识：不像命名管道（FIFO）有文件系统中的路径标识，无名管道仅存在于内存中，进程通过文件描述符访问。
- 半双工：数据只能单向流动，如需双向通信需创建两个无名管道。
- 亲缘关系限制：仅能在父子进程、兄弟进程等有共同祖先的进程间使用（通过 fork 继承管道的文件描述符）。
- 面向字节流：数据按字节顺序传输，没有消息边界（类似 TCP 流）。
- 阻塞特性：
- 读端：管道为空时，读操作会阻塞，直到有数据写入。
- 写端：管道满时，写操作会阻塞，直到数据被读取。
- 若写端关闭，读端会读到
0（表示数据结束）；若读端关闭，写操作会触发SIGPIPE信号（默认终止进程）。
无名管道的创建与使用
通过 pipe() 系统调用创建无名管道，函数原型：
#include <unistd.h>
int pipe(int pipefd[2]);
- 参数
pipefd是一个长度为 2 的数组，用于存储管道的两个文件描述符：pipefd[0]：读端（接收数据）pipefd[1]：写端（发送数据）
- 返回值：成功返回
0，失败返回-1并设置errno。
使用流程（父子进程通信示例）
- 父进程调用
pipe()创建管道。 - 父进程调用
fork()创建子进程，子进程会继承管道的两个文件描述符。 - 关闭不需要的端（如父进程关闭读端，子进程关闭写端，实现父→子通信）。
- 通过
write()写入数据，read()读取数据。 - 通信结束后关闭管道描述符。
示例代码：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>int main() {int pipefd[2];char buf[1024];// 1. 创建无名管道if (pipe(pipefd) == -1) {perror("pipe failed");return 1;}// 2. 创建子进程pid_t pid = fork();if (pid == -1) {perror("fork failed");return 1;}if (pid == 0) { // 子进程：读数据close(pipefd[1]); // 关闭子进程的写端（不需要）// 读取管道数据ssize_t n = read(pipefd[0], buf, sizeof(buf));if (n > 0) {printf("子进程收到：%.*s\n", (int)n, buf);}close(pipefd[0]); // 关闭读端return 0;} else { // 父进程：写数据close(pipefd[0]); // 关闭父进程的读端（不需要）// 向管道写入数据const char *msg = "Hello from parent!";write(pipefd[1], msg, strlen(msg));close(pipefd[1]); // 关闭写端（触发子进程读端返回0）return 0;}
}
无名管道的应用场景
- 父子进程间的简单数据传递（如父进程向子进程传递配置参数）。
- shell 中的管道命令（如
ls | grep "txt"，通过无名管道连接ls和grep进程）。 - 进程间的简单协同（如子进程完成任务后向父进程发送通知）。
与命名管道（FIFO）的核心区别
| 特性 | 无名管道（Pipe） | 命名管道（FIFO） |
|---|---|---|
| 标识方式 | 仅通过文件描述符，无文件路径 | 有文件系统路径（如 /tmp/myfifo） |
| 适用进程 | 仅限亲缘关系进程 | 任意进程（通过路径访问） |
| 生命周期 | 随进程退出而销毁 | 存在于文件系统，需手动删除 |
总结：无名管道是一种轻量级的 IPC 机制，适用于亲缘进程间的简单单向通信，其设计简单、效率较高，但受限于亲缘关系和半双工特性，无法满足复杂通信场景。