c - 我是否必须为 C 中的每对进程创建一个新管道？

Question

如果我有 4 个进程要通过管道传输:

process1  |  process2  |  process3  |  process4

我必须像这样制作 3 个单独的管道吗

int pipe1[2];
int pipe2[2];
int pipe3[2];

或者我能以某种方式回收管道名称，就像在这个伪代码中一样:

int pipe1[2];             // we use ONLY two pipe names: pipe1
int pipe2[2];             //                         and pipe2

pipe(pipe1);              // getting 2 file descriptors here
pipe(pipe2);              // and 2 here

for process=1 to 4
  if (process==3)         // getting 2 new file descriptors for
     pipe(pipe1);         // process3|process4 (reusing pipe1)

  fork()                  // forking here
  if (child 1) then
    use pipe1
  if (child 2) then
    use pipe1
    use pipe2
  if (child 3) then
    use pipe2
    use pipe1             //the pipe1 that we re-pipe()ed
  if (child 3) then
    use pipe1             //the pipe1 that we re-pipe()ed

这行得通吗？我不确定重新管道化 pipe1 是否会对之前使用 pipe1 的 fork 进程产生影响。

Answer 1

简答:不，“repiping” pipe1 不会对之前使用 pipe1 的 fork 进程产生影响，但你最好在 fork() 之前声明 3 个管道和 pipe()'ing。

长答案:要理解原因，让我们先看看当您创建一个“管道”时会发生什么，然后再看看当您“ fork ”一个进程时会发生什么。

当你调用 pipe() 时，它“创建一个管道(一个允许单向的对象 数据流)并分配一对文件描述符。第一个描述符连接到管道的读端；第二个连接到写入端。”(这是来自手册页)

这些文件描述符存储在您传递给它的 int 数组中。

当您调用 fork() 时，“新进程(子进程)应是调用进程的精确副本”(来自 man fork() 页面)

换句话说，父进程将创建一个子进程，该子进程将拥有它自己的数据副本。

因此，当子进程 3 调用 pipe(pipe1) 时，它将创建一个新管道，并将新文件描述符存储在 pipe1 变量的自己的副本中，而不修改任何其他进程的 pipe1。

即使你可以只声明两个管道变量并在子 3 中调用 pipe() ，但它不是很容易阅读，并且其他人(包括你自己)稍后会在他们不得不看你的时候感到困惑代码。

有关 fork() 和 pipe() 的更多信息，请查看 http://beej.us/guide/bgipc/output/html/multipage/index.html