管道的读写特点

使用管道时，需要注意以下几种特殊的情况（假设都是阻塞I/O操作）

• 当所有指向管道写端的文件描述符都关闭时（即管道写端引用计数为0）
  • 如果有进程从管道的读端读数据，那么管道中剩余的数据被读取完后，再次read会返回0，就像读到文件末尾一样。
• 当存在指向管道写端的文件描述符没有关闭（即管道的写端引用计数大于0）时，
  • 如果持有管道写端的进程没有往管道中写数据，这个时候有进程从管道中读取数据，那么管道中剩余的数据被读取后，再次read会阻塞，直到管道中有数据可读了才读取数据并返回。
• 当所有指向管道读端的文件描述符都关闭了（即管道的读端引用计数为0）
  • 如果这个时候有进程向管道中写数据，那么该进程会收到一个信号SIGPIPE, 通常会导致进程异常终止。
• 如果有指向管道读端的文件描述符没有关闭（即管道的读端引用计数大于0）
  • 如果持有管道读端的进程也没有从管道中读数据，这时有进程向管道中写数据，那么在管道被写满的时候再次write会阻塞，直到管道中有空位置才能再次写入数据并返回。

总结

• 读管道
  • 管道中有数据：
    • read返回实际读到的字节数
  • 管道中无数据：
    • 写端被全部关闭，read返回0（相当于读到文件的末尾）
    • 写端没有完全关闭，read阻塞等待
• 写管道：
  • 管道读端全部被关闭：
    • 进程异常终止（进程收到SIGPIPE信号，进程被终止）
  • 管道读端没有全部关闭：
    • 管道已满，write阻塞
    • 管道没有满，write将数据写入，并返回实际写入的字节数

管道设置为非阻塞——fcntl

// 获取原来的flag
int flags = fcntl(pipefd[0], F_GETFL);

// 修改flag的值
flags |= O_NONBLOCK;

// 设置新的flag
fcntl(pipefd[0], F_SETFL, flags);