一、实验目的：
（1）熟悉Linux下的应用程序开发
（2）熟悉Linux的进程控制原语的使用
（3）掌握Linux操作系统的进程间通信机制管道的使用。
（4）掌握Linux操作系统中父进程与子进程的同步。
二、实验原理：
（1）进程创建函数pid_t fork(void)。返回值：fork函数被正确调用后，将会返回两次！！（通过返回值，可以确定是在父进程中返回还是子进程中返回）
在子进程中返回其返回值为0（不合法的PID，因为PID=0的进程是交换进程）；在父进程中返回其返回值为子进程ID（可以让父进程知道所创建的子进程ID号）
；出错返回-1。
- 管道创建函数int pipe(int fildes[2]);pipe函数创建一个通信缓冲区，程序可以通过文件描述符fildes[0]和fildes[1]来访问这个缓冲区：filedes[0]为读而打开，filedes[1]为写而打开；写入fildes[1]的数据可以按照先进先出的顺序从fildes[0]中读出。
（3）读管道函数ssize_t read( int filedes, void *buf, size_t nbytes);第一个参数为管道读文件描述符（pipe函数获取的fildes[0]）；第二个参数为读缓冲区的指针，第三个参数为希望读取的字节数。read函数从打开的管道文件中读数据。如成功，则返回实际读到的字节数，如已到达管道文件的末尾或无数据可读，则返回0。
（4）写管道函数ssize_t write( int filedes, const void *buf, size_t nbytes);第一个参数为管道写文件描述符（pipe函数获取的fildes[1] ）；第二个参数为写缓冲区的指针，第三个参数为希望写入的字节数。该函数返回实际写的字节数，通常与参数nbytes的值相同，否则表示出错。
（5）关闭管道函数int close( int filedes );该函数关闭管道的读文件和写文件，参数为读文件和写文件的文件描述符；进程关闭管道读/写文件后，就不能再通过该文件描述符读/写管道。
（6）进程间同步控制。可以利用pid_t waitpid(pid_t pid,int *status,int options)函数实现进程间的同步控制。参数pid：一个进程ID：pid>0时，只等待进程ID等于pid的子进程，不管其它已经有多少子进程运行结束退出了，只要指定的子进程还没有结束，waitpid就会一直等下去。 pid=-1时，等待任何一个子进程退出，没有任何限制，此时waitpid和wait的作用一模一样。pid=0时，等待同一个进程组中的任何子进程，如果子进程已经加入了别的进程组，waitpid不会对它做任何理睬。pid<-1时，等待一个指定进程组中的任何子进程，这个进程组的ID等于pid的绝对值。参数status：子进程的结束状态值会由参数 status 返回,而子进程的进程识别码也会一起返回。如果不在意结束状态值,则参数 status 可以设成 NULL。参数options：options提供了一些额外的选项来控制waitpid，目前在Linux中只支持WNOHANG和WUNTRACED两个选项，这是两个常数，可以用“|”运算符把它们连接起来使用。不需要时可以传入0。
三、实验内容：
（1）父进程首先使用系统调用pipe()建立一个管道，然后使用系统调用fork() 创建子进程1：子进程1关闭管道读文件；子进程1通过文件I/O操作向管道写文件写一句话（向文件中写入字符串）：Child process 1 is sending a message! ；然后子进程1调用exit（）结束运行。
（2）父进程再次使用系统调用fork() 创建子进程2：子进程2关闭管道读文件；子进程2通过文件I/O操作向管道写文件写一句话（向文件中写入字符串）：Child process 2 is sending a message! ；然后子进程2调用exit（）结束运行。
（3）父进程关闭管道写文件，父进程通过文件I/O操作从管道读文件中读出来自于两个子进程的信息，通过printf语句打印输出在屏幕上.
参考代码如下：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<sys/types.h>
#define BUFF_SIZE 2
int main(){char *bufout[BUFF_SIZE] = {"Child process 1 is sending a message!","Child process 2 is sending a message!"}; // 写入消息缓冲区char *bufin[BUFF_SIZE]; // 读取消息缓冲区int fd[2]; //管道文件描述符pid_t childpid1,childpid2; // 子进程pidint s1_len,s2_len;if(pipe(fd) == -1){ // 创建管道失败printf("Failed to create pip!!!");exit(1);}childpid1 = fork(); // 创建子进程1if(childpid1 == -1){printf("Failed to fork!!!");exit(1);}if(childpid1 == 0){ //子进程close(fd[0]); // 关闭管道读文件s1_len = strlen(bufout[0]);write(fd[1],bufout[0],s1_len); // 写入信息exit(0);} else { // 父进程waitpid(childpid1,NULL,0);}childpid2 = fork();// 创建子进程2if(childpid2 == -1){printf("Failed to fork!!!");exit(1);}if(childpid2 == 0){ //子进程close(fd[0]); // 关闭管道读文件s2_len = strlen(bufout[1]);write(fd[1],bufout[1],s2_len); // 写入信息exit(0);} else{ // 父进程waitpid(childpid2,NULL,0);}close(fd[1]); // 关闭通道写文件read(fd[0],bufin[0],s1_len);read(fd[0],bufin[1],s2_len);printf("父进程从管道读取子进程1写入的消息为：%s\n",bufout[0]);printf("父进程从管道读取子进程2写入的消息为：%s\n",bufout[1]);return 1;
}本文链接：https://my.lmcjl.com/post/14169.html
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