C語言進程間通信實戰：使用管道實現數據交換（上）

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C語言進程間通信實戰：使用管道實現數據交換（上）

各位讀者大家好，上一篇我們介紹了管道進行進程間通信的基本概念，本篇將深入講解第一種管道——偽管道的具體使用方法。讓我們繼續探索C語言進程通信的奧秘！

什麼是偽管道？

所謂「偽管道」，是指通過 popen 和 pclose 這兩個標準庫函數來創建和管理管道。它之所以被稱為「偽管道」，是因為 popen 的參數是一個 Linux 終端命令字符串，它通過啟動 Shell 來執行該命令，本質上與終端中使用「|」管道符的效果相同，但性能相對較低。

核心函數詳解

popen 函數原型

FILE *popen(const char *command, const char *open_mode);

command：要執行的 Shell 命令字符串，可根據程序需求傳入不同命令。
open_mode：管道打開模式，只能是 "r"（讀）或 "w"（寫）。
返回值：文件流指針（FILE*），可像操作普通文件一樣使用 fread/fwrite 等函數進行數據讀寫。

通過傳入 env、grep 等 Linux 命令，popen 會啟動相應的子進程，主進程即可通過返回的文件流與子進程進行數據交換。

pclose 函數原型

int pclose(FILE *stream);

stream：由 popen 返回的文件流指針。
返回值：關聯進程結束時的退出碼。

該函數用於關閉 popen 打開的管道，釋放資源，通常在進程結束前調用。

偽管道使用步驟

調用 popen 打開管道，指定讀/寫模式。
使用 fread/fwrite 進行數據讀寫。
調用 pclose 關閉管道。

實戰代碼示例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main() {
    char buffer[BUFSIZ + 1];
    int read_count = 0;
    FILE *p_read, *p_write;

    memset(buffer, '\0', sizeof(buffer));

    // 以讀模式打開管道，執行 env 命令獲取環境變量
    p_read = popen("env", "r");
    if (NULL == p_read) {
        printf("open pipe for reading failed\n");
        return 1;
    }

    // 以寫模式打開管道，執行 grep bash 過濾包含 bash 的行
    p_write = popen("grep bash", "w");
    if (NULL == p_write) {
        printf("open pipe for writing failed\n");
        return 1;
    }

    // 從 env 進程讀取數據，寫入 grep 進程
    read_count = fread(buffer, sizeof(char), BUFSIZ, p_read);
    while (read_count > 0) {
        fwrite(buffer, sizeof(char), strlen(buffer), p_write);
        read_count = fread(buffer, sizeof(char), BUFSIZ, p_read);
    }

    pclose(p_read);
    pclose(p_write);
    return 0;
}