Shell的管道与重定向的理解

管道的定义

管道就是一个进程与另一个进程之间通信的通道，它通常是用作把一个进程的输出通过管道连接到另一个进程的输入。

它是半双工运作的，想要同时双向传输需要使用两个管道。

管道又可以分为匿名管道和命名管道，而shell中使用到的是匿名管道，所以本文仅描述匿名管道。

例如命令ls | grep main.c，使用了管道来连接了两条命令来执行，能够快速地让我们知道当前目录下是否有 main.c 文件。

管道的本质是内存中的缓冲区，可以看作是打开到内存中的文件。

所以需要使用两个文件描述符来索引它，一个表示读端，一个表示写端。

并且规定，数据只能从读端读取、只能往写端写入。

创建管道

使用函数pipe()可以创建匿名管道，需要包含头文件 unistd.h，示例代码：

1. int fd[2];  
2. pipe(fd); 

首先创建一个 2 个元素的整型数组，然后将该数组作为pipe()的参数，pipe()执行成功后，数组元素 fd[0]的值就会变成所创建的管道的读端的文件描述符，fd[1]就会变成写端的文件描述符。

至此管道就算创建成功了。

把管道作为标准输入输出

管道创建成功后，就可以直接使用 read()和 write()函数对管道进行数据的读写。

而因为shell中都是使用标准输入输出对管道进行读写的，例如ls | grep main.c就是将 ls 的标准输出写到了管道写端，而 grep 的标准输入则从管道读端读取，所以本文也只描述此方法。

示例代码如下：

1. int fd[2];  
2. pipe(fd);  
3. pid=fork();  
4. if(0==pid) //execute next command in child process  
5. {  
6.  dup2(fd[0],0);//redirect standard input to pipe(read)  
7.  close(fd[0]);  
8.  close(fd[1]);  
9.  if(0!=execvp(cmd0[0],cmd0))  
10.   printf("No such command!n");  
11.  exit(EXIT_SUCCESS);  
12. }  
13. else //execute current command in current process   
14. {  
15.  dup2(fd[1],1);//redirect standard output to pipe(write)  
16.  close(fd[0]);  
17.  close(fd[1]);  
18.  if(0!=execvp(cmd1[0],cmd1))  
19.   printf("No such command!n");  
20.  exit(EXIT_SUCCESS);  
21. } 

•  首先是创建一个管道，然后创建子进程，子进程会继承这一个管道，也就保证了父进程与子进程操作的是同一个管道（管道的继承与普通变量不同）。
•  如果我们希望在子进程中执行管道的读端的程序例如ls | grep main.c中的grep main.c；在父进程中执行管道的写端的程序，例如ls | grep main.c中的ls。
•  在子进程中，先调用dup2(fd[0],0);此函数就是将标准输入的文件描述符 0,指向了管道的读端。
• 

（编辑：云计算网_泰州站长网）

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