C 程序管道输入指南：从头开始打造一个可响应管道输入的 C 程序

Linux

2024-03-14 13:58:40

打造一个可响应管道输入的 C 程序

在 Linux 中，利用管道是程序之间进行数据传递的常见方式。通过管道，一个程序的输出可以作为另一个程序的输入，实现数据流的无缝衔接。如果你希望编写自己的 C 程序，使其能够通过管道接收输入，本文将为你提供全面的指导。

问题陈述

设想你希望编写一个名为“my_program”的 C 程序，它可以从其他程序获取管道输入，并对这些输入执行特定的操作。你可能不知道从何处着手，并且在网上搜索到的信息并没有提供明确的解决方案。

解决方案：管道输入机制

要构建可响应管道输入的 C 程序，你需要遵循以下步骤：

初始化管道： 使用 pipe() 函数创建一个管道，并将文件符存储在数组中。
派生子进程： 使用 fork() 函数创建一个子进程，该子进程将负责从管道中读取输入。
设置输入重定向： 在子进程中，使用 dup2() 函数将管道读端重定向到标准输入。
关闭多余的文件符： 在父进程中，关闭管道读端，而在子进程中，关闭管道写端。
执行目标程序： 在子进程中，使用 execlp() 函数执行你的程序（“my_program”），该程序将读取来自管道的数据并执行其指定的操作。

代码示例

以下是实现上述步骤的代码片段：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    int fd[2];  // 管道文件描述符
    pid_t pid;  // 子进程 ID

    // 创建管道
    pipe(fd);

    // 派生子进程
    pid = fork();

    if (pid == 0) {
        // 子进程
        // 关闭父进程的管道写端
        close(fd[1]);

        // 重定向管道读端到标准输入
        dup2(fd[0], STDIN_FILENO);

        // 关闭子进程的管道读端
        close(fd[0]);

        // 执行目标程序
        execlp("my_program", "arguments", NULL);
    } else {
        // 父进程
        // 关闭子进程的管道读端
        close(fd[0]);

        // 通过管道写端发送数据
        write(fd[1], "数据", sizeof("数据"));

        // 关闭父进程的管道写端
        close(fd[1]);

        // 等待子进程完成
        waitpid(pid, NULL, 0);
    }

    return 0;
}

深入解析

子进程的管道输入重定向： 通过 dup2() 函数，我们将管道读端重定向到子进程的标准输入。这样，子进程的“my_program”就可以从管道中读取数据，就像从键盘输入一样。
关闭多余的文件描述符： 关闭不使用的管道端，以防止数据混乱和资源泄漏。
子进程的程序执行： 使用 execlp() 函数，我们用“my_program”替换子进程的默认程序。此时，“my_program”拥有对管道输入的访问权限。