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\n", 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".