本文主要是介绍linux 高级IO函数之pipe socketpair,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
主要讨论一些和网络相关的函数,大值分为三类:
1.用于创建文件描述符的函数,包括pipe dup/dup2函数
2.用于读写数据的函数,包括readv/wrietv sendfile mmap/munmap splice和tee函数
3.用于控制IO行为和属性的函数,包括fcntl函数
pipe函数:
用于创建一个管道,以实现进程间通信。定义如下:
#include<unistd.h>int pipe(int fd[2]);
pipe函数的参数是一个包含两个int型整数的数组指针。该函数成功时返回0,并将一对打开的文件描述符值填入其参数指向的数组。如果失败,则返回-1并设置errno。
通过pipe函数创建的这两个文件描述符fd[0]和fd[1]分别构成管道的两端,往fd[1]写入的数据可以从fd[0]读出。并且fd[0]只能用于从管道读出数据,fd[1]则智能用于往管道写入数据,而不能反过来用。如果要实现双向的数据传输,则应该使用两个管道。默认情况下啊,这一对文件描述符都是阻塞的。此时如果我们用read系统调用来读取一个空的管道,则read将被阻塞,直到管道内由数据可读;如果我们用write系统调用来往一个满的管道中写入数据,则write将被阻塞,直到管道有足够多的空闲空间可用。但如果应用程序将fd[0]和fd[1]都设置为非阻塞的,则read 和write会有不同的行为。如果管道的写端文件描述符fd[1]的引用计数减少到0,即没有任何进程需要往管道中写入数据,则针对该管道的读端文件描述符的read操作将返回0,即读到了文件描述符(EOF);反之,如果管道的读端文件描述符fd[0]的引用计数减少至0,即没有任何进程需要从管道读取数据,则针对该管道的写端文件描述符fd[1]的write操作将失败,并引发SIGPIPE信号。
管道内部传输的数据是字节流,这和TCP字节流的概念相同。但二者又有细微的区别。应用程序能往一个TCP连接中写入多少字节的数据,取决于对方的接收通道窗口的大小和本端拥塞窗口的大小。而管道本身拥有一个容量限制,它规定如果应用程序不将数据从管道读走的话,该管道最多能被写入多少字节的数据。linux2.6.11内核起,管道容量的大小默认是65536字节,我们可以使用fcntl函数来修改管道容量。
此外socket的基础API有一个socketpair函数,它能够方便的创建双向管道,其定义如下:
#include<sys/types.h>#include <sys/socket.h>int socketpair(int domain,int type,int protocol ,int fd[2]);
socketpair前三个参数的含义与socket系统调用的三个参数完全相同,但domain只能使用UNIX本地域协议族AF_UNIX,因为我们仅能在本地使用这双向管道。最后一个参数则和pipe系统调用的参数一样,只不过socketpair创建的这对文件描述符都是即可读又可写的,socketpair成功时返回0,失败时返回-1并设置errno。
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