5.4.2. Взаимодействие родительского и дочернего процессов
5.4.2. Взаимодействие родительского и дочернего процессов
Функция pipe() создает два файловых дескриптора, которые действительны только в текущем процессе и его потомках. Эти дескрипторы нельзя передать постороннему процессу. Дочерний процесс получает копии дескрипторов после завершения функции fork().
В программе, показанной в листинге 5.7. родительский процесс записывает в канал строку, а дочерний процесс читает ее. С помощью функции fdopen() файловые дескрипторы приводятся к типу FILE*. Благодаря этому появляется возможность использовать высокоуровневые функции ввода-вывода, такие как printf() и fgets().
Листинг 5.7. (pipe.c) Общение с дочерним процессом посредством канала
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
/* Запись указанного числа копий (COUNT) сообщения (MESSAGE)
в поток (STREAM) с паузой между каждой операцией. */
void writer(const char* message, int count, FILE* stream) {
for (; count > 0; --count) {
/* Запись сообщения в поток с немедленным "выталкиванием"
из буфера. */
fprintf(stream, "%s ", message);
fflush(stream);
/* Небольшая пауза. */
sleep(1);
}
/* Чтение строк из потока, пока он не опустеет. */
void reader(FILE* stream) {
char buffer[1024];
/* Чтение данных, пока не будет обнаружен конец потока.
Функция fgets() завершается, когда встречает символ
новой строки или признак конца файла. */
while (!feof(stream)
&& !ferror(stream)
&& fgets(buffer, sizeof (buffer), stream) != NULL)
fputs(buffer, stdout);
}
int main() {
int fds[2];
pid_t pid;
/* Создание канала. Дескрипторы обоих концов канала
помещаются в массив FDS. */
pipe(fds);
/* порождение дочернего процесса. */
pid = fork();
if (pid == (pid_t)0) {
FILE* stream;
/* Это дочерний процесс. Закрываем копию входного конца
канала. */
close(fds[1]);
/* Приводим дескриптор выходного конца канала к типу FILE*
и читаем данные из канала. */
stream = fdopen(fds[0], "r");
reader(stream);
close(fds[0]);
} else {
/* Это родительский процесс. */
FILE* stream;
/* Закрываем копию выходного конца канала. */
close(fds[0]);
/* Приводим дескриптор входного конца канала к типу FILE*
и записываем данные в канал. */
stream = fdopen(fds[1], "w");
writer("Hello, world.", 5, stream);
close(fds[1]);
}
return 0;
}
Сначала в программе объявляется массив fds, состоящий из двух целых чисел. Функция pipe() создает канал и помещает в массив дескрипторы входного и выходного концов канала. Затем функция fork() порождает дочерний процесс. После закрытия выходного конца канала родительский процесс начинает записывать строки в канал. Дочерний процесс читает строки из канала, предварительно закрыв его входной конец.
Обратите внимание на то. что в функции writer() родительский процесс принудительно "выталкивает" буфер канала, вызывая функцию fflush(). Без этого строка могла бы ""застрять" в буфере и отправиться в канал только после завершения родительского процесса.
При вызове команды ls | less функция fork() выполняется дважды: один раз — для дочернего процесса ls, второй раз — для дочернего процесса less. Оба процесса наследуют копии дескрипторов канала, поэтому могут общаться друг с другом. О соединении несвязанных процессов речь пойдет ниже, в разделе 5.4.5, "Каналы FIFO".