Qt多进程（十）匿名管道Pipe

前言

相对于有名管道或命名管道，经常一起对比的就是无名管道或匿名管道。之前在使用QProcess的时候有了解到它底层也是用匿名管道实现的，但在Linux中匿名管道还可以用更原始的方式去写，顺便再接触一下fork启动子进程的方式。

匿名管道或无名管道吧，虽然没有名字，但本质是还是靠着文件，也就是文件操作符来实现通信的。毕竟在Linux中，一切皆文件嘛。

一、匿名管道

核心特点：

1.只能用于父子进程通信 （因为子进程通过 fork() 继承父进程的文件描述符）

2.创建时返回两个文件描述符 ：一个读端（read end），一个写端（write end）

3.单向通信：数据从写端进，从读端出

4.内核自动管理缓冲区（通常 64KB）

二、代码示例

先附上代码：

cpp 复制代码

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

int main() {
    int fd[2];  // fd[0] = 读端, fd[1] = 写端
    pid_t pid;

    // 创建匿名管道
    if (pipe(fd) == -1) {
        perror("pipe failed");
        return 1;
    }

    // 创建子进程
    pid = fork();
    if (pid == -1) {
        perror("fork failed");
        return 1;
    }

    if (pid == 0) {
        // ===== 子进程：读取数据 =====
        char buffer[256];
        close(fd[1]);  // 关闭写端（子进程不需要写）

        ssize_t bytes = read(fd[0], buffer, sizeof(buffer) - 1);
        if (bytes > 0) {
            buffer[bytes] = '\0';  // 确保字符串结尾
            printf("Child process received: %s\n", buffer);
        }

        close(fd[0]);
        return 0;
    } else {
        // ===== 父进程：发送数据 =====
        const char *msg = "Hello from parent process via anonymous pipe!";
        close(fd[0]);  // 关闭读端（父进程不需要读）

        write(fd[1], msg, strlen(msg));
        close(fd[1]);

        // 等待子进程结束
        wait(NULL);
        printf("Parent process finished.\n");
        return 0;
    }
}

运行效果：

这里说一下代码细节和自己理解。

1.int fd $2$ 存储的是一对文件操作符，包含读和写。创建管道的时候需要传递，成功返回0，不成功返回-1。

后续子进程会关闭写端（close(fd[1);），父进程会关闭读端（close(fd[0);），我一开始没搞懂这到底是怎么对应上的。

其实何为管道 呢？

用过水管来比喻，fd $0$ 和 fd $1$ 不是两个独立的文件，而是同一个内核管道对象的两个"端口"------一个只读，一个只写。

它们通过内核中的同一个管道缓冲区连接起来，就像一根水管的两端。

这样想，思路似乎就清晰多了。

2.fork()

这是Linux下创建进程的核心方法。它会复制当前进程，生成一个几乎一模一样的子进程。

也就是说，虽然我们在终端中只运行了一个程序，但在fork()这句话之后，实际上就已经产生了两个进程了。

在子进程中，pid = fork()的返回值是0，而父进程则是子进程的PID。所以接下来的代码中就以pid来进行父子进程的划分了。

3.子进程中的read是阻塞式的，它会等待父进程write了之后，才会被激活。

4.父进程中的wait(NULL);是为了等待子进程的街胡思。也就是说，得先子进程结束，父进程才能结束。如果不这样，子进程结束后会变成僵尸进程，占用进程表项。

三、总结

最后对比一下命名管道和匿名管道吧！