pipe、dup、dup2、wait、waitpid、fork函數說明
int pipe(int fd[2]);
功能:創建一個簡單的管道,若成功則為數組fd分配兩個文件描述符,其中fd[0] 用于讀取管道,fd[1]用于寫入管道。
返回:成功返回0,失敗返回-1;
管道是Linux 支持的最初Unix IPC形式之一,具有以下特點:
管道是半雙工的,數據只能向一個方向流動;需要雙方通信時,需要建立起兩個管道; 只能用于父子進程或者兄弟進程之間(具有親緣關系的進程); 單獨構成一種獨立的文件系統:管道對于管道兩端的進程而言,就是一個文件,但它不是普通的文件,它不屬于某種文件系統,而是自立門戶,單獨構成一種文件系 統,并且只存在與內存中。 數據的讀出和寫入:一個進程向管道中寫的內容被管道另一端的進程讀出。寫入的內容每次都添加在管道緩沖區的末尾,并且每次都是從緩沖區的頭部讀出數據。
但值得我們注意的是:管道它有自身的特點。
(1)管道通信是單向的,并且遵守先進先出的原則,即先寫入的數據先讀出。
(2)管道是一個無結構,無固定大小的字節流。
(3)兩個返回的文件描述符以一種特殊的方式連接起來.寫到fd[1]的數據都可以從fd[0]中讀回來.
向管道中寫入數據時,linux將不保證寫入的原子性,管道緩沖區一有空閑區域,寫進程就會試圖向管道寫入數據。如果讀進程不讀走管道緩沖區中的數據,那么寫操作將一直阻塞。
int dup(int fd)
復制一個存在的文件描述符,返回當前可用的最小文件描述符。。。比如當前文件描述符已經到了100,使用 dup(100) ,將返回 101 ,101這個文件描述符擁有100的所有東西,復制了嘛。。。
int dup2(int fd, int fd2)
是可以指定一個文件描述符(fd2)來使用,如果fd2已經打開,則會先將其關閉,如果 fd==fd2 ,直接返回 fd2 且不關閉。
實際上 fcntl 也能完成這2個函數的功能,只是對于 dup2 來說,fcntl 是調用2個函數,而 dup2 是一個原子操作。
dup函數的作用:復制一個現有的句柄,產生一個與“源句柄特性”完全一樣的新句柄(也即生成一個新的句柄號,并關聯到同一個設備)
dup2函數的作用:復制一個現有的句柄到另一個句柄上,目標句柄的特性與“源句柄特性”完全一樣(也即首先關閉目標句柄,與設備斷連,接著從源句柄完全拷貝復制到目標句柄)
wait和waitpid函數
頭文件
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
函數 pid_t wait (int * status);
進程一旦調用了 wait,就 立即阻塞自己,由wait自動分析是否當前進程的某個子進程已經退出,如果讓它找到了這樣一個已經變成僵尸的子進程,wait 就會收集這個子進程的信息, 并把它徹底銷毀后返回;如果沒有找到這樣一個子進程,wait就會一直阻塞在這里,直到有一個出現為止。
wait(等待子進程中斷或結束)
wait()會暫時停止目前進程的執行,直到有信號來到或子進程結束。如果在調用wait()時子進程已經結束,則wait()會立即返回子進程結束狀態值。子進程的結束狀態值會由參數status 返回,而子進程的進程識別碼也會一快返回。如果不在意結束狀態值,則參數status 可以設成NULL。子進程的結束狀態值請參考waitpid()。
返回值
如果執行成功則返回子進程識別碼(PID),如果有錯誤發生則返回-1。失敗原因存于errno 中。
waitpid(等待子進程中斷或結束)
相關函數 wait,fork
表頭文件
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
定義函數 pid_t waitpid(pid_t pid,int * status,int options);
函數說明
waitpid()會暫時停止目前進程的執行,直到有信號來到或子進程結束。如果在調用waitpid()時子進程已經結束,則waitpid()會立即返回子進程結束狀態值。子進程的結束狀態值會由參數status 返回,而子進程的進程識別碼也會一快返回。如果不在意結束狀態值,則參數status 可以設成NULL。
參數pid 為欲等待的子進程識別碼,其他數值意義如下:
pid<-1 等待進程組識別碼為pid 絕對值的任何子進程。
pid=-1 等待任何子進程,相當于wait()。
pid=0 等待進程組識別碼與目前進程相同的任何子進程。
pid>0 等待任何子進程識別碼為pid 的子進程。
目前在Linux中只支持WNOHANG和WUNTRACED兩個選項,
WNOHANG 如果沒有任何已經結束的子進程則馬上返回,不予以等待。
WUNTRACED 如果子進程進入暫停執行情況則馬上返回,但結束狀態不予以理會。
如果我們不想使用它們,也可以把options設為0,如:
ret=waitpid(-1,NULL,0);
如果使用了WNOHANG參數調用waitpid,即使沒有子進程退出,它也會立即返回,不會像wait那樣永遠等下去。
而WUNTRACED參數,用于跟蹤調試,極少用到,就不說了。
查看linux源代碼 unistd.h 我們會發現,其實 wait 就是經過包裝的 waitpid:
static inline pid_t wait(int * wait_stat)
{
return waitpid(-1,wait_stat,0);
}
可以用kill函數殺死子進程
kill(childPid,SIGKILL);
子進程的結束狀態返回后存于status,下面有幾個宏可判別結束情況:
WIFEXITED(status)如果子進程正常結束則為非0值。
WEXITSTATUS(status)取得子進程exit()返回的結束代碼,一般會先用WIFEXITED 來判斷是否正常結束才能使用此宏。
WIFSIGNALED(status)如果子進程是因為信號而結束則此宏值為真
WTERMSIG(status) 取得子進程因信號而中止的信號代碼,一般會先用WIFSIGNALED 來判斷后才使用此宏。
WIFSTOPPED(status) 如果子進程處于暫停執行情況則此宏值為真。一般只有使用WUNTRACED 時才會有此情況。
WSTOPSIG(status) 取得引發子進程暫停的信號代碼,一般會先用WIFSTOPPED 來判斷后才使用此宏。
if (WIFEXITED(status))
{
printf("exited, status=%d/n", WEXITSTATUS(status));
}
else if (WIFSIGNALED(status)) {
printf("killed by signal %d/n", WTERMSIG(status));
}
else if (WIFSTOPPED(status)) {
printf("stopped by signal %d/n", WSTOPSIG(status));
}
else if (WIFCONTINUED(status)) {
printf("continued/n");
}
返回值
如果執行成功則返回子進程識別碼(PID),如果有錯誤發生則返回-1。失敗原因存于errno 中。
fork函數
Create a new process
程序段里用了fork();之后程序出了分岔,派生出了兩個進程。具體哪個先運行就看該操作的系統的調度算法了。
函數返回2次.
返回值得在子進程中pid的值為0,通過getpid可以獲取子進程的進程id;
返回值:
A value of zero to the child process; and the process ID of the child process to the parent process.
Both processes continue to execute from the fork() function. If an error occurs, fork() returns -1 to the parent and sets errno.
#include <sys/types.h>
#include <process.h>
int main()
{
pid_t pid;
puts("<1>");
pid=fork();
if (pid < 0) {
printf("error in fork! \r\n");
}
else if (pid == 0) {
printf("i am the child process, my process id is %d \r\n",getpid());
}
else {
printf("i am the parent process, my process id is %d \r\n",getpid());
}
puts("<2>");
return 0;
}