C中子进程之间的管道

Question

我以前见过这个问题，但还是有点困惑：如何在同一个父进程的子进程之间创建通信？我现在要做的就是将消息从第一个子进程传递给第 n 个子进程。我的想法是在父进程中创建 n-1 个管道，然后将父进程的末端重定向到下一个子进程。我想不通的是，如果没有创建下一个子进程，我们将如何从父进程重定向结束？我觉得我处理这个问题的方式有问题。

编辑：我的目标是打印从第一个子进程传递到最后一个子进程的消息。这是一个简单的程序。

Answer 1

您无需先创建流程。解决方案如下：首先创建所有需要的管道，将它们保存在某个数组中。然后执行fork，相应地重定向输入和输出流（用于子进程），关闭未使用的管道端并执行exec。管道可以在没有相应进程的情况下存在，它们有缓冲区，所以你可以在没有人还在阅读的情况下写入管道，就可以了。

在执行exec 之前，您应该注意关闭未使用的 id。并小心写入输入端点（所有输入端点）可能关闭的管道：它可能导致SIGPIPE。

Answer 2

设置管道并将 stadin/stdout 重定向到管道的代码是。

在父级（fork 之前）

   int p[2];
   pipe(p);

在子进程中（fork 之后）获取管道作为标准输入

   close(0);
   dup(p[0]);

在子进程中（fork 之后）将管道作为标准输出

  close(1);
  dup(p[1]);

您可以在创建管道后立即开始写入。然而，一旦管道缓冲区被填满，这个正在写入管道的子进程将暂停，直到另一个进程开始从管道读取。

还要查看 popen call，因为这实际上可能是您需要的更简单的版本。

Answer 3

除了使用未命名的管道之外，您可能还想研究一种用于进程间通信的替代机制，例如使用 FIFO、消息队列或使用数据报（即 UDP）的套接字，这将允许您将“消息”写入通信缓冲区，然后让另一个孩子阅读该消息，看看它是否适合他们，如果不是，让他们将其放回通信缓冲区中以供另一个孩子阅读。否则，如果消息是给他们的，他们就会接受。

您的消息可以是 struct，其中包含发送者 ID、接收者 ID，然后是一些用于保存消息的缓冲区，无论是字符串类型等等。

通信缓冲区可以由父级设置，并由子级继承。

Answer 4

在简化的非exec 情况下，您应该执行类似的操作。

#define nproc 17

int pipes[nproc - 1][2];
int pids[nproc];

int i;
for( i = 0; i < nproc - 1; i++ ) {
    pipe( pipes[i] );
}

int rank;
for( rank = 0; rank < nproc; rank++ ) {
    pids[rank] = fork();
    if( !pids[rank] ) {
        if( rank == 0 ) {
            write( pipe[rank][1], /* your message */ );
        }

        read( pipe[rank-1][0], /* read the message somewhere*/ );

        if( rank < nproc - 1 ) {
            write( pipe[rank][1], /* write the message to the next child process*/ );
        } else {
            // Here print the received message (it's already received above)
        }
    }
}

for( rank = 0; rank < nproc; ++rank ) {
    wait( pids[rank] );
}