在Linux環境下，獨立進程之間的通信（IPC）可以通過多種方式實現，包括管道、消息隊列、共享內存和套接字。本文將詳細介紹如何使用管道（pipe）在C++中實現獨立進程之間的通信，并傳遞字符串。

一、管道簡介

管道是Linux系統提供的一種進程間通信機制。管道本質上是內核緩沖區，可以在進程之間傳遞數據。管道分為無名管道和有名管道（FIFO）。本文將使用無名管道實現進程間的字符串傳遞。

二、實現步驟

2.1 創建管道

使用?pipe()系統調用創建一個無名管道。pipe()會創建一個包含兩個文件描述符的數組：pipefd[0]用于讀取，pipefd[1]用于寫入。

2.2 創建子進程

使用?fork()系統調用創建一個子進程。在父進程中寫入數據到管道中，在子進程中讀取數據并打印出來。

2.3 代碼示例

以下是一個完整的C++代碼示例，演示如何通過管道在父子進程之間傳遞字符串：

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <cstring>
#include <sys/wait.h>int main() {int pipefd[2];pid_t pid;char buffer[128];const char* message = "Hello from parent process!";// 創建管道if (pipe(pipefd) == -1) {perror("pipe");return 1;}// 創建子進程pid = fork();if (pid == -1) {perror("fork");return 1;}if (pid == 0) {// 子進程：從管道中讀取數據close(pipefd[1]); // 關閉寫端read(pipefd[0], buffer, sizeof(buffer));std::cout << "Child process received: " << buffer << std::endl;close(pipefd[0]); // 關閉讀端} else {// 父進程：向管道中寫入數據close(pipefd[0]); // 關閉讀端write(pipefd[1], message, strlen(message) + 1);close(pipefd[1]); // 關閉寫端// 等待子進程結束wait(NULL);}return 0;
}
?

2.4 代碼解釋

1. 創建管道：使用?pipe(pipefd)創建管道，pipefd是一個包含兩個文件描述符的數組。

2. 創建子進程：使用?fork()創建子進程。在父進程中，fork()返回子進程的PID；在子進程中，fork()返回0。

3. 子進程讀取數據：

   • 關閉管道的寫端（pipefd[1]）。
   • 使用?read(pipefd[0], buffer, sizeof(buffer))從管道中讀取數據。
   • 打印讀取到的數據。
   • 關閉管道的讀端（pipefd[0]）。

4. 父進程寫入數據：

   • 關閉管道的讀端（pipefd[0]）。
   • 使用?write(pipefd[1], message, strlen(message) + 1)向管道中寫入數據。
   • 關閉管道的寫端（pipefd[1]）。
   • 使用?wait(NULL)等待子進程結束。

三、運行結果

編譯并運行上述代碼，應該會看到如下輸出：

Child process received: Hello from parent process!
?

這表明父進程成功地通過管道將字符串傳遞給了子進程。

四、總結

通過本文的介紹，我們詳細講解了如何使用管道在C++中實現獨立進程之間的通信，并成功地傳遞字符串。管道是一種簡單而高效的進程間通信機制，適用于父子進程之間的數據傳輸。希望本文能幫助您更好地理解和應用Linux管道，提升開發效率。