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管道（pipe）允许两个进程进行通信，是早期 UNIX 系统最早使用的一种 IPC 机制。管道为进程之间的相互通信提供了一种较为简单的方法，尽管也有一定的局限性。

在实现管道时，应该考虑以下四个问题：

1. 管道允许单向通信还是双向通信？
2. 如果允许双向通信，它是半双工的（数据在同一时间内只能按一个方向传输）还是全双工的（数据在同一时间内可在两个方向上传输）？
3. 通信进程之间是否应有一定的关系（如父子关系）？
4. 管道通信能否通过网络，还是只能在同一台机器上进行？

有两种常见类型的用于 UNIX 和 Windows 系统的管道：无名管道（普通管道）和有名管道，本节先讲解无名管道。

无名管道（普通管道）

普通管道允许两个进程按标准的生产者-消费者方式进行通信：生产者向管道的一端（写入端）写，消费者从管道的另一端（读出端）读。

因此，普通管道是单向的，只允许单向通信。如果需要双向通信，那么就要采用两个管道，而每个管道向不同方向发送数据。

下面我们讨论在 UNIX 和 Windows 系统上创建普通管道。在这两个程序实例中，一个进程向管道中写入消息 Greetings，而另一个进程从管道中读取此消息。

在 UNIX 系统上，普通管道的创建采用函数

pipe (int fd[])

这个函数创建一个管道，以便通过文件描述符 int fd[] 来访问：fd[0] 为管道的读出端，而 fd[1] 为管道的写入端。UNIX 将管道作为一种特殊类型的文件。因此，访问管道可以采用普通的系统调用 read() 和 write()。

普通管道只能由创建进程所访问。通常情况下，父进程创建一个管道，并使用它来与其子进程进行通信（该子进程由 fork() 来创建）。正如《进程的创建》一节所讲的那样，子进程继承了父进程的打开文件。由于管道是一种特殊类型的文件，因此子进程也继承了父进程的管道。

图 1 普通管道的文件描述符