Linux管道作为输入和输出

Question

我想在Linux操作系统上的C程序中执行以下操作：

• 使用系统调用（或2）
创建PIPE
• 使用exec（）
执行新进程
• 将流程的STDIN连接到之前创建的管道。
• 将流程的输出连接到另一个PIPE。

这个想法是出于性能目的绕过任何驱动器访问。

我知道使用PIPE系统调用创建管道非常简单 并且我可以使用popen来创建用于输入或输出目的的管道。

但是你会如何为输入和输出做这个呢？

Answer 1

你需要对管道非常小心：

1. 两次调用pipe（），一次用于管道到子级，一次用于管道输出，产生4个文件描述符。
2. 调用fork（）。
3. 在孩子：
   • 在标准输入（文件描述符0）上调用close（）。
   • 调用dup（） - 或dup2（） - 使管道到子的读取结束为标准输入。
   • 在pipe-to-child的读取结束时调用close（）。
   • 在pipe-to-child的写入结束时调用close（）。
   • 在标准输出（文件描述符1）上调用close（）。
   • 调用dup（） - 或dup2（） - 使从子管道到标准输出的写入结束
   • 在pipe-from-child的写入端调用close（）。
   • 在pipe-from-child的读取端调用close（）。
   • 执行所需的程序。
4. 在父母：
   • 在管道到孩子的读取结束时调用close。
   • 在来自孩子的管道的写入结束时调用close。
   • 循环向送孩子写入端的子节点发送数据，并从子节点读取端读取子节目数据
   • 当没有更多要发送给孩子时，请关闭管道到孩子的结尾。
   • 收到所有数据后，关闭管道从孩子的读取结束。

注意有多少关闭，特别是在孩子身上。如果使用dup2（），则不必显式关闭标准输入和输出;但是，如果您执行显式关闭，dup（）可以正常工作。另请注意，dup（）和dup2（）都不会关闭重复的文件描述符。如果省略关闭管道，那么两个程序都无法正确检测到EOF;当前进程仍然可以写入管道的事实意味着管道上没有EOF，程序将无限期挂起。

请注意，此解决方案不会改变孩子的标准错误;它与父级的标准错误位于同一位置。通常，这是正确的。如果您有特定的要求，来自孩子的错误消息的处理方式不同，那么也要对孩子的标准错误采取适当的措施。

Answer 2

根据您的需要，您可能会发现使用mkfifo（1）创建命名管道并让您的进程读/写该文件更容易。虽然文件在文件系统中命名，但使用匿名管道的开销不应该是明显的。

Answer 3

最简单的方法可能是执行/bin/sh，这样您就可以使用熟悉的shell语法来指定管道并卸载所有复杂性。

类似的东西：

execlp("sh", "-c", "cat /dev/zero | cat > /dev/null", NULL);