Программирование для Linux. Профессиональный подход

 помещаются в массив FDS. */
 pipe(fds);
 /* порождение дочернего процесса. */
 pid = fork;
 if (pid == (pid_t)0) {
 FILE* stream;
 /* Это дочерний процесс. Закрываем копию входного конца
 канала. */
 close(fds[1]);
 /* Приводим дескриптор выходного конца канала к типу FILE*
 и читаем данные из канала. */
 stream = fdopen(fds[0], "r");
 reader(stream);
 close(fds[0]);
 } else {
/* Это родительский процесс. */
 FILE* stream;
 /* Закрываем копию выходного конца канала. */
 close(fds[0]);
 /* Приводим дескриптор входного конца канала к типу FILE*
 и записываем данные в канал. */
 stream = fdopen(fds[1], "w");
 writer("Hello, world.", 5, stream);
 close(fds[1]);
 }
 return 0;
}

Сначала в программе объявляется массив fds, состоящий из двух целых чисел. Функция pipe создает канал и помещает в массив дескрипторы входного и выходного концов канала. Затем функция fork порождает дочерний процесс. После закрытия выходного конца канала родительский процесс начинает записывать строки в канал. Дочерний процесс читает строки из канала, предварительно закрыв его входной конец.

Обратите внимание на то. что в функции writer родительский процесс принудительно "выталкивает" буфер канала, вызывая функцию fflush. Без этого строка могла бы ""застрять" в буфере и отправиться в канал только после завершения родительского процесса.

При вызове команды ls | less функция fork выполняется дважды: один раз — для дочернего процесса ls, второй раз — для дочернего процесса less. Оба процесса наследуют копии дескрипторов канала, поэтому могут общаться друг с другом. О соединении несвязанных процессов речь пойдет ниже, в разделе 5.4.5, "Каналы FIFO".

5.4.3. Перенаправление стандартных потоков ввода, вывода и ошибок

Часто требуется создать дочерний процесс и сделать один из концов канала его стандартным входным или выходным потоком. В этом случае на помощь приходит функция dup2, которая делает один файловый дескриптор равным другому. Вот как, например, можно связать стандартный входной поток с файлом fd:

dup2(fd, STDIN_FILENO);

Символическая константа STDIN_FILENO представляет дескриптор файла, соответствующий стандартному потоку ввода (значение этого дескриптора равно 0). Показанная функция закрывает входной поток, а затем открывает его под видом файла fd. Оба дескриптора (0 и fd) будут указывать на одну и ту же позицию в файле и иметь одинаковый набор флагов состояния, т.е. дескрипторы станут взаимозаменяемыми.

Программа, представленная в листинге 5.8, с помощью функции dup2 соединяет выходной. Конец канала со входом команды sort. [16] После создания канала программа "делится" функцией fork на два процесса. Родительский процесс записывает в канал различные строки, а дочерний процесс соединяет выходной конец канала со своим входным потоком, после чего запускает команду sort.

Листинг 5.8. (dup2.c) Перенаправление выходного потока канала с помощью функции dup2

16

Команда sort читает строки текста ил стандартного входного потока, сортирует их в алфавитном порядке и записывает в стандартный выходной поток.

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>

int main {
 int fds[2];
 pid_t pid;

 /* Создание канала. Дескрипторы обоих концов канала
 помещаются в массив FDS. */
 pipe (fds);
 /* Создание дочернего процесса. */
 pid = fork;
 if (pid == (pid_t)0) {
 /* Это дочерний процесс. Закрываем копию входного конца
 канала */
 close(fds[1]);
 /* Соединяем выходной конец канала со стандартным входным
 потоком. */
 dup2(fds[0], STDIN_FILENO);
 /* Замещаем дочерний процесс программой sort. */
 execlp("sort", "sort", 0);
 } else {
 /* Это родительский процесс. */
 FILE* stream;
 /* Закрываем копию выходного конца канала. */
 close(fds[0]);
 /* Приводим дескриптор входного конца канала к типу FILE*
 и записываем данные в канал. */
 stream = fdopen(fds[1], "w");
 fprintf(stream, "This is a test.\n");
 fprintf(stream, "Hello, world.\n");
 fprintf(stream, "My dog has fleas.\n");
 fprintf(stream, "This program is great.\n");
 fprintf(stream, "One fish, two fish.\n");
 fflush(stream);
 close(fds[1]);
 /* Дожидаемся завершения дочернего процесса. */
 waitpid(pid, NULL, 0);
 }
 return 0;
}

5.4.4. Функции popen и pclose

Каналы часто используются для передачи данных программе, выполняющейся как подпроцесс (или приема данных от нее). Специально для этих целей предназначены функции popen и pclose, устраняющие необходимость в вызове функций pipe, dup2, exec и fdopen.

Сравните листинг 5.9 с предыдущим примером (листинг 5.8).

Листинг 5.9. (popen.c) Использование функций popen и pclose