Основы программирования в Linux - Мэтью Нейл

#include <unistd.h>

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <string.h>

int main() {

 int data_processed;

 int file_pipes[2];

 const char somedata[] = "123";

 char buffer[BUFSIZ + 1];

 pid_t fork_result;

 memset(buffer, '', sizeof(buffer));

 if (pipe(file_pipes) == 0) {

  fork_result = fork();

  if (fork_result == (pid_t)-1) {

   fprintf(stderr, "Fork failure");

   exit(EXIT_FAILURE);

  }

  if (fork_result == 0) {

<i>   sprintf(buffer, &quot;%d&quot;, file_pipes[0]);</i>

<i>   (void)execl(&quot;pipe4&quot;, &quot;pipe4&quot;, buffer, (char*)0);</i>

<i>   exit(EXIT_FAILURE);</i>

  } else {

   data_processed = write(file_pipes[1], some_data, strlen(some_data));

<i>   printf (&quot;%d - wrote %d bytesn&quot;, getpid(), data_processed);</i>

  }

 }

 exit(EXIT_SUCCESS);

}

2. Программа-потребитель pipe4.c, читающая данные, гораздо проще:

#include &lt;unistd.h&gt;

#include &lt;stdlib.h&gt;

#include &lt;stdio.h&gt;

#include &lt;string.h&gt;

int main(int argc, char *argv[]) {

 int data_processed;

 char buffer[BUFSIZ + 1];

 int file_descriptor;

 memset(buffer, '', sizeof(buffer));

 sscanf(argv[1], &quot;%d&quot;, &amp;file_descriptor);

 data_processed = read(file_descriptor, buffer, BUFSIZ);

 printf(&quot;%d — read %d bytes: %sn&quot;, getpid(), data_processed,

  buffer);

 exit(EXIT_SUCCESS);

}

Выполнив pipe3 и помня о том, что она вызывает программу pipe4, вы получите вывод, аналогичный приведенному далее:

$ <b>./pipe3</b>

22460 - wrote 3 bytes

22461 - read 3 bytes: 123

Как это работает

Программа pipe3 начинается как предыдущий пример, используя вызов pipe для создания канала и затем вызов fork для создания нового процесса. Далее она применяет функцию sprintf для сохранения в буфере номера файлового дескриптора чтения из канала, который формирует аргумент программы pipe4.

Вызов execl применен для вызова программы pipe4. В нем использованы следующие аргументы:

□ вызванная программа;

□ argv[0], принимающий имя программы;

□ argv[1], содержащий номер файлового дескриптора, из которого программа должна читать;

□ (char *)0, завершающий список параметров.

Программа pipe4 извлекает номер файлового дескриптора из строки аргументов и затем читает из него данные.

Чтение закрытых каналов

Прежде чем двигаться дальше, необходимо более внимательно рассмотреть файловые дескрипторы, которые открыты. До этого момента вы разрешали читающему процессу просто читать какие-то данные и завершаться, полагая, что ОС Linux уберет файлы в ходе завершения процесса.

В большинстве программ, читающих данные из стандартного ввода, это делается несколько иначе, чем в виденных вами до сих пор примерах. Обычно программы не знают, сколько данных они должны считать, поэтому они, как правило, выполняют цикл — чтение данных, их обработка и затем снова чтение данных и так до тех пор, пока не останется данных для чтения.

Вызов read обычно будет задерживать выполнение процесса, т.е. он заставит процесс ждать до тех пор, пока не появятся данные. Если другой конец канала был закрыт, следовательно, нет ни одного процесса, имеющего канал для записи, и вызов read блокируется. Поскольку это не очень полезно, вызов read, пытающийся читать из канала, не открытого для записи, возвращает 0 вместо блокирования. Это позволит читающему процессу обнаружить канальный эквивалент метки "конец файла" и действовать соответствующим образом. Учтите, что это не то же самое, что чтение некорректного дескриптора файла, которое вызов read считает ошибкой и обозначает возвратом -1.

Если вы применяете канал с вызовом fork, есть два файловых дескриптора, которые можно использовать для записи в канал: один в родительском, а другой в дочернем процессах. Вы должны закрыть файловые дескрипторы записи в канал в обоих этих процессах, прежде чем канал будет считаться закрытым и вызов read для чтения из канала завершится аварийно. Мы рассмотрим пример этого позже, когда вернемся к данной теме, для того чтобы подробно обсудить флаг O_NONBLOCK и каналы FIFO.

Каналы, применяемые как стандартные ввод и вывод

Теперь, когда вы знаете, как заставить вызов read, примененный к пустому каналу, завершиться аварийно, можно рассмотреть более простой метод соединения каналом двух процессов. Вы устраиваете так, что у одного из файловых дескрипторов канала будет известное значение, обычно стандартный ввод, 0, или стандартный вывод, 1. Его немного сложнее установить в родительском процессе, но при этом значительно упрощается программа дочернего процесса.

Одно неоспоримое достоинство заключается в том, что вы можете вызывать стандартные программы, которым не нужен файловый дескриптор как параметр. Для этого вам следует применить функцию dup, с которой вы встречались в главе 3. Существуют две тесно связанные версии функции dup, которые объявляются следующим образом: