Шрифт:
А теперь выполните упражнение 13.8.
Упражнение 13.3. Каналы и
dup
Давайте вернемся к предыдущему примеру, но на этот раз вы измените дочернюю программу, заменив в ней файловый дескриптор stdin концом считывания
read
созданного вами канала. Вы также выполните некоторую реорганизацию файловых дескрипторов, чтобы дочерняя программа могла правильно определить конец данных в канале. Как обычно, мы пропустили некоторые проверки ошибок для краткости. Превратите программу pipe3.c в pipe5.c с помощью следующего программного кода:
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main {
int data_processed;
int file pipes[2];
const char some_data[] = "123";
pid_t fork_result;
if (pipe(file_pipes) == 0) {
fork_result = fork;
if (fork_result == (pid_t)-1) {
fprintf(stderr, "Fork failure");
exit(EXIT_FAILURE);
}
if (fork_result == (pid_t)0) {
close(0);
dup(file_pipes[0];
close(file_pipes[0]);
close(file_pipes[1]);
execlp("od", "od", "-c", (char*)0);
exit(EXIT_FAILURE);
} else {
close(file_pipes[0]);
data_processed = write(file_pipes[1], some_data,
strlen(some_data));
close(file_pipes[1]);
printf("%d — wrote %d bytes\n", (int)getpid, data_processed);
}
}
exit(EXIT_SUCCESS);
}
У этой программы следующий вывод:
$ ./pipe5
22495 - wrote 3 bytes
0000000 1 2 3
0000003
Как это работает
Как и прежде, программа создает канал, затем выполняет вызов
fork
, создавая дочерний процесс. В этот моменту обоих процессов, родительского и дочернего, есть файловые дескрипторы для доступа к каналу, по одному для чтения и записи, т.е. всего четыре открытых файловых дескриптора. Давайте первым рассмотрим дочерний процесс. Он закрывает свой стандартный ввод с помощью
close(0)
и затем вызывает dup(file_pipes[0])
. Этот вызов дублирует файловый дескриптор, связанный с концом read
канала, как файловый дескриптор 0, стандартный ввод. Далее дочерний процесс закрывает исходный файловый дескриптор для чтения из канала, file_pipes[0]
. Поскольку этот процесс никогда не будет писать в канал, он также закрывает файловый дескриптор для записи в канал, file_pipes[1]
. Теперь у дочернего процесса единственный файловый дескриптор, связанный с каналом, файловый дескриптор 0, его стандартный ввод. Далее дочерний процесс может применить
exec
для вызова любой программы, которая читает стандартный ввод. В данном случае мы используем команду od
. Команда od
будет ждать, когда данные станут ей доступны, как если бы она ждала ввода с терминала пользователя. В действительности без специального программного кода, позволяющего непосредственно выяснить разницу, она не будет знать, что ввод приходит из канала, а не с терминала. Родительский процесс начинает с закрытия конца чтения канала,
file_pipes[0]
, потому что он никогда не будет читать из канала. Затем он пишет данные в канал. Когда все данные записаны, родительский процесс закрывает конец записи в канал и завершается. Поскольку теперь нет файловых дескрипторов, открытых для записи в канал, программа od
сможет считать три байта, записанных в канал, но последующие операции чтения далее будут возвращать 0 байтов, указывая на конец файла. Когда read
вернет 0, программа od
завершится. Это аналогично выполнению команды od
, введенной с терминала, и последующему нажатию комбинации клавиш <Ctrl>+<D> для отправки признака конца файла команде od
. На рис. 13.3 показан результат вызова
pipe
, на рис. 13.4 — результат вызова fork
, а на рис. 13.5 представлена программа, когда она готова к передаче данных. Рис. 13.3
Рис. 13.4
Рис. 13.5
Именованные каналы: FIFO