Марк Митчелл - Программирование для Linux. Профессиональный подход

dup2(fd, STDIN_FILENO);

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

#include

#include

#include

#include

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;

}

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).

#include

#include

int main() {

FILE* stream = popen("sort", "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");

return pclose(stream);

}

Функция popen()создает дочерний процесс, в котором выполняется команда sort. Один этот вызов заменяет вызовы функций pipe(), fork(), dup2()и execlp(). Второй аргумент, "w", указывает на то, что текущий процесс хочет осуществлять запись в дочерний процесс. Функция popen()возвращает указатель на один из концов канала; второй конец соединяется со стандартным входным потоком дочернего процесса. Функция pclose()закрывает входной поток дочернего процесса, дожидается его завершения и возвращает код статуса.

Первый аргумент функции popen()является командой интерпретатора, выполняемой в подпроцессе /bin/sh. Интерпретатор просматривает переменную среды PATH, чтобы определить, где следует искать команду. Если второй аргумент равен "r", функция возвращает указатель на стандартный выходной поток дочернего процесса, чтобы программа могла читать данные из него. Если второй аргумент равен "w", функция возвращает указатель на стандартный входной поток дочернего процесса, чтобы программа могла записывать данные в него. В случае ошибки возвращается пустой указатель.

Функция pclose()закрывает поток, указатель на который был возвращен функцией popen(), и дожидается завершения дочернего процесса.

Файл FIFO (First-In, First-Out — первым пришел, первым обслужен) — это канал, у которого есть имя в файловой системе. Любой процесс может открыть и закрыть такой файл. Процессы, находящиеся на противоположных концах канала, не обязаны быть связанными друг с другом. FIFO-файлы называют именованными каналами .

FIFO-файл создается с помощью команды mkfifo. Путь к файлу указывается в командной строке, например:

% mkfifo /tmp/fifo

% ls -l /tmp/fifo

prw-rw-rw- 1 samuel users 0 Jan 16 14:04 /tmp/fifo

Первый символ в строке режима ( p) указывает на то, что файл имеет тип FIFO (именованный канал). Теперь в одном терминальном окне можно осуществлять чтение из файла с помощью команды

% cat < /tmp/fifo

а в другом окне можно выполнять запись в файл:

% cat > /tmp/fifo

Попробуйте во втором окне ввести какой-то текст и нажать . Введенный текст немедленно отобразится в первом окне. Канал закрывается нажатием клавиш во втором окне. FIFO-файл удаляется с помощью следующей команды:

% rm /tmp/fifo

FIFO-файл можно создать программным путем с помощью функции mkfifo(). Первым аргументом является путь к файлу. Второй аргумент задает права доступа к каналу со стороны его владельца, группы и остальных пользователей (об этом пойдет речь в разделе 10.3, "Права доступа к файлам"). Поскольку у канала есть читающая и записывающая стороны, права доступа должны учитывать оба случая. Если канал не может быть создан (например, файл с таким именем уже существует), функция mkfifo()возвращает -1. Для работы функции требуется подключить к программе файлы и .

К FIFO-файлу можно обращаться как к обычному файлу. При организации межзадачного взаимодействия одна программа должна открыть файл для записи, а другая - для чтения. Над файлом можно выполнять как низкоуровневые ( open(), write(), read(), close()и др.), так и высокоуровневые ( fopen(), fprintf(), fscanf(), fclose()и др.) функции.

Например, на низком уровне запись блока данных в FIFO-файл осуществляется следующим образом:

int fd = open(fifo_path, O_WRONLY);

write(fd, data, data_length);

close(fd);

А так выполняется чтение строки из FIFO-файла на высоком уровне:

FILE* fifo = fopen(fifo_path, "r");