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在linux上重定向管道實現(xiàn) （轉(zhuǎn)）

_小女子_ >《linux之類的》

2014.03.31

關(guān)注

管道和重定向

輸入輸出不僅可以重定向到文件，也可以通過管道傳遞到其他進程中。

基本思路：

linux：

1. 創(chuàng)建管道對

pipe(int pipefd[2])

2. 創(chuàng)建進程

首先fork，然后子進程用dup2把pipefd[0]復(fù)制到STDIN_FILENO（就是0），然后關(guān)閉pipefd[1]，或者把pipefd[1]復(fù)制到STDOUT_FILENO（就是1），然后關(guān)閉pipefd[0]。

之后調(diào)用exec去載入要創(chuàng)建的進程。

3. 讀或?qū)?/p>

用read或者write。注意讀寫之前要把子進程使用的那一個用close函數(shù)關(guān)閉掉。

區(qū)別在*nix創(chuàng)建進程分兩步，fork然后exec。windows只一步。

區(qū)別2，*nix要手工dup來復(fù)制文件描述符，windows在創(chuàng)建進程的API內(nèi)部做好了這件事。

linux步驟多一些，但是靈活，可以變化出多種模式來，例如fork之后，不僅僅子進程可以exec，父進程也可以exec，完完全全實現(xiàn)像“l(fā)s|wc -l”這樣的功能。也就是子進程用wc去替代，父進程用ls去替代。

windows步驟少，模式固定，它要實現(xiàn)上述功能，反而更加繁瑣，需要創(chuàng)建兩個進程，并把它們對接，然后等待兩個進程結(jié)束

實例：

題目：通過管道模擬shell命令：catfile | sort

涉及主要知識點：未命名管道、重定向

題目描述：具體模擬一個shell命令：cat file | sort。具體的一些提示在后面。

提示：首先在當前目錄下創(chuàng)建一個名為”file”的文件，里面的內(nèi)容輸入如下：

99

123

892

12

1342

89

32

76

通過執(zhí)行”cat file | sort”后的結(jié)果如下：

12

123

1342

32

76

89

892

99

現(xiàn)在我們需要通過一個管道，將”cat file”的結(jié)果通過管道送給命令”sort”。其中，將”cat file”命令的輸出結(jié)果重定向到”sort”命令的輸入是由包含在命令中的管道標志”|”來完成的。為了在程序當中實現(xiàn)類似的功能，需要用dup()或者dup2()系統(tǒng)調(diào)用將標準輸入和標準輸出聯(lián)系起來，具體的系統(tǒng)調(diào)用使用可以通過man手冊來查，或者查閱群共享里面的函數(shù)手冊。另外，這里的”cat file”和”sort”命令不是自己來完成，而是通過調(diào)用exec函數(shù)族來實現(xiàn)的。

******************************************************************************************************************************************

我的源代碼如下：

[cpp] view plain copy

1 #include <stdio.h>
2 #include<stdlib.h>
3 #include<string.h>
4 #include<unistd.h>
5 #include<sys/types.h>
6 #include<sys/stat.h>
7
8 int main(intarg,char *argv[],char **environ)
9 {
10 int fd[2];
11 pid_t pid;
12 int stat_val;
13
14 if(arg < 2)
15 {
16 printf("wrong parameters\n");
17 exit(0);
18 }
19 if(pipe(fd))
20 {
21 printf("Create pipefailed!\n");
22 exit(1);
23 }
24
25 pid=fork();
26 switch(pid)
27 {
28 case -1:
29 perror("forkfailed!\n");
30 exit(1);
31 case 0:
32 //close(0);
33 //dup(fd[0]);
34 dup2(fd[1],1);
35 close(fd[0]);
36 execlp("cat","cat","file",NULL);
37 exit(0);
38 default:
39 dup2(fd[0],0);
40 close(fd[1]);
41 execlp("sort","sort",NULL);
42 exit(0);
43 }
44 wait(&stat_val);
45 exit(0);
46 return 0;
47 }
******************************************************************************************************************************************
******************************************************************************************************************************************
編譯sort.c：
jingjing@jingjing-laptop:~/公共的$ gccsort.c -o sort
運行程序：
jingjing@jingjing-laptop:~/公共的$ ./sortcat file|sort
12
123
1342
32
76
89
892
99
*****

流程圖：

1』pipe（）創(chuàng)建管道、fork（）創(chuàng)建子進程

這里，0-1-2分別表示標準輸入，標準輸出，標準錯誤。先創(chuàng)建管道，再由fork創(chuàng)建子進程，這里子進程是完全繼承父進程的文件描述符表。

『2』父進程和子進程分別執(zhí)行dup2（）

重定向以后，父進程的標準輸入來自管道，子進程的標準輸出到管道。也就是將父進程的文件描述符[3]處的指針拷貝到[0]對應(yīng)的條目處；將子進程的文件描述符4處的指針拷貝到[1]對應(yīng)的條目處。

『3』各自調(diào)用close以后

調(diào)用close（）關(guān)閉文件描述符，相當于刪除文件描述符表的對應(yīng)條目。

這里，close(fd[0])和close(fd[1])的操作是不可以省略的:執(zhí)行了2個 close以后，參見圖4，只有子進程的ls -l才會像管道寫數(shù)據(jù)，最終子進程終止，父進程會檢測到文件結(jié)束；否則如果省略到close()，按照圖3所示，子進程終止以后，父進程的文件描述符[4]仍然是為管道的寫操作打開著，父進程將陷入無限期的阻塞，等待數(shù)據(jù)的寫入。

注意：關(guān)于這里在父、子進程中都需要 close() 兩次有待驗證！

心得：

原文：http://blog.csdn.net/markman101/article/details/7304979

1

子進程的功能是讀出信息，而父進程的功能是寫入信息；因此在子進程那里，要把管道的輸入端復(fù)制到標準輸出中，即dup2(fd[1],1)而父進程則要把管道寫端復(fù)制到標準輸入，即dup2(fd[0],0)。

2

dup()與dup2()的最大區(qū)別：

舉例說明：

close(1); //關(guān)閉標準輸出