C语言管道通信详解（手把手教你实现进程间通信）

什么是管道（Pipe）？

管道是一种半双工的通信机制，数据只能单向流动。它通常用于具有亲缘关系的进程之间（如父子进程）。在 C 语言中，我们通过系统调用 pipe() 创建一个管道。

管道内部有两个文件描述符：

• fd[0]：用于读取数据（read end）
• fd[1]：用于写入数据（write end）

创建匿名管道的基本步骤

1. 调用 pipe(int fd[2]) 创建管道
2. 调用 fork() 创建子进程
3. 父进程或子进程关闭不需要的管道端（例如：父进程只写，则关闭读端）
4. 通过 write() 和 read() 进行通信
5. 通信结束后，关闭所有文件描述符

完整代码示例

下面是一个完整的 C 语言程序，演示父进程向子进程发送一条消息：

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <string.h>#include <sys/wait.h>int main() {    int fd[2];    char buffer[100];    const char *msg = "Hello from parent process!";    // 创建管道    if (pipe(fd) == -1) {        perror("pipe");        return 1;    }    pid_t pid = fork();    if (pid < 0) {        perror("fork");        return 1;    }    if (pid == 0) {        // 子进程：读取消息        close(fd[1]); // 关闭写端        read(fd[0], buffer, sizeof(buffer));        printf("Child received: %s\n", buffer);        close(fd[0]);    } else {        // 父进程：发送消息        close(fd[0]); // 关闭读端        write(fd[1], msg, strlen(msg) + 1);        close(fd[1]);        wait(NULL); // 等待子进程结束    }    return 0;}

代码解析

1. 创建管道：调用 pipe(fd) 后，fd[0] 是读端，fd[1] 是写端。

2. 创建子进程：使用 fork()，返回值为 0 表示子进程，大于 0 表示父进程（返回子进程 PID）。

3. 关闭无用端口：子进程不需要写，所以关闭 fd[1]；父进程不需要读，所以关闭 fd[0]。这是避免死锁的关键！

4. 通信：父进程用 write() 写入字符串，子进程用 read() 读取。

5. 等待子进程：父进程调用 wait(NULL) 防止子进程变成僵尸进程。

注意事项

• 管道是阻塞式的：如果读端没有数据，read() 会一直等待；如果写端缓冲区满，write() 也会阻塞。
• 管道容量有限（通常为 64KB），不要一次性写入过多数据。
• 务必关闭不用的文件描述符，否则可能导致程序挂起。
• 匿名管道仅适用于有亲缘关系的进程；若需任意进程通信，请使用命名管道（FIFO）。

总结

通过本教程，你已经掌握了如何在 C 语言中使用匿名管道实现父子进程之间的简单通信。这是理解更复杂 Linux IPC 机制（如消息队列、共享内存等）的基础。建议你动手编译运行上面的代码，修改消息内容，观察输出结果，加深理解。

掌握 C语言管道通信 是系统编程的重要一步。希望这篇教程能帮助你顺利入门进程间通信！