【Linux】管道

管道命令

#include
int pipe(int pipefd[2]);
在Linux中，管道（pipe）的返回值是一个整数数组，包含两个文件描述符。这两个文件描述符分别代表管道的读端和写端。
当成功创建一个管道时，pipe() 系统调用会返回0，并将文件描述符存储在提供的数组中。文件描述符是非负整数，通常是从3开始递增的。文件描述符中，索引为0的表示标准输入（stdin），索引为1的表示标准输出（stdout），索引为2的表示标准错误输出（stderr）。
例如，如果使用以下代码创建了一个管道：

若创建成功，ret 的值将为0，fd 数组的第一个元素 fd[0] 将为读端的文件描述符，fd 数组的第二个元素 fd[1] 将为写端的文件描述符。
需要注意的是，创建管道失败时，pipe() 系统调用会返回-1，并设置适当的错误码。在这种情况下，通过检查错误码可以确定具体的失败原因。

管道介绍

管道是一种单向数据流，它有一个读端和一个写端。
当父进程创建一个管道后，它会得到两个文件描述符，一个用于读取管道数据，一个用于写入管道数据。接着，父进程会创建一个子进程。子进程继承了父进程的文件描述符。

在Linux中，管道被称为半双工（half-duplex），这意味着它只能进行单向数据流的传输。具体而言，管道可以提供两个方向的数据流，一个是从写端到读端的方向，另一个是从读端到写端的方向。但是，不能同时在这两个方向上进行读写操作。
当父进程创建一个管道后，可以通过写端向管道中写入数据，然后通过读端从管道中读取数据。但是，父进程不能同时使用同一个管道进行读写操作。同样，子进程也可以使用同一个管道进行读写操作，但是也不能同时进行。

管道的特点

1. 管道是单向同行的，也叫半双工
2. 管道的本质是文件，因为fd的生命周期随进程，管道的生命周期也是随进程的
3. 管道通信，通常用来进行具有“血缘”关系的进程，进行进程间通信。常用于父子通信。
4. 在管道通信中，写入的次数和读取的次数，不是严格匹配的。
   
   具有一定的协同能力，让read和write能按照一定的步骤进行通信

管道的四种场景

1. 如果我们read读取完毕了所有管道数据，如果读端没有写入，那么写端就会一直等待
2. 如果我们write端写满后，我们就会停止写入，直到读端读取数据后才可以正常写入
3. 如果我们关闭了写端，当读端将写端最后的数据读取完再度取是就会返回0，表示已经读到了文件结尾。
4. 如果写端一直写，读端关闭那么系统将直接通过kill -13进行终止

匿名管道的退出

因为当管道的读端关闭后，写端也会随之关闭，当我们让父进程进程读，子进程进行写时，我们关闭写端后，子进程是否会正常退出，我们来认识分析一下

命名管道的退出

mkfifo用于创建一个FIFO（命名管道）文件。FIFO文件在使用后会保留在文件系统中，不会自动删除。

如果想要自动删除需要用到unlink命令在调用unlink函数后，它会尝试删除指定的文件。如果成功删除文件，unlink将返回0，否则返回-1，并且此时可以通过errno变量获取错误信息。