匿名管道

匿名管道是计算机进程间的一种单工先进先出通信机制。全双工通信通常需要两个匿名管道。

典型场景为父进程创建匿名管道，然后创建一批子进程继承了这个匿名管道。由于这是未命名的管道，只能在本地计算机中使用，而不可用于网络间的通信。匿名管道并不支持异步读、写操作。

Unix 
管道 (Unix)是类Unix系统上使用极其广泛的进程间传统通信机制。使用pipe 系统调用创建新的管道并返回一对文件描述符指向管道的读终端与写终端。

Windows操作系统 

使用CreatePipe创建匿名管道。使用ReadFile与WriteFile函数来读写管道。读写操作总是阻塞式。新建进程可继承管道句柄。 

读管道时收到一个end-of-file，意味着管道的写端句柄已经关闭。

例子
//  父进程
#include <windows.h>
int main()
{
    STARTUPINFO si;
    PROCESS_INFORMATION pi;
    char ReadBuf[100];
    DWORD ReadNum;
    HANDLE hRead; // 管道读句柄
    HANDLE hWrite; // 管道写句柄
    BOOL bRet = CreatePipe(&hRead, &hWrite, NULL, 0); // 创建匿名管道
    if (bRet == TRUE)
        printf("成功创建匿名管道!\n");
    else
        printf("创建匿名管道失败,错误代码:%d\n", GetLastError());
    HANDLE hTemp = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);// 得到本进程的当前标准输出
    SetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE, hWrite);// 设置标准输出到匿名管道
    GetStartupInfo(&si); // 获取本进程的STARTUPINFO结构信息
    bRet = CreateProcess( // 创建子进程
                NULL,   // No module name (use command line)
		(LPSTR)(LPCSTR)"Client.exe",        // Command line			
		NULL,           // Process handle not inheritable
		NULL,           // Thread handle not inheritable
		FALSE,          // Set handle inheritance to FALSE
		0,              // No creation flags
		NULL,           // Use parent's environment block
		NULL,           // Use parent's starting directory 
		&si,            // Pointer to STARTUPINFO structure
		&pi )           // Pointer to PROCESS_INFORMATION structure 
    if (bRet == TRUE)  
        printf("成功创建子进程!\n");
    else
        printf("创建子进程失败,错误代码:%d\n", GetLastError());
    SetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE, hTemp); // 恢复本进程的标准输出
    CloseHandle(hWrite); // 关闭写句柄
    while (ReadFile(hRead, ReadBuf, 100, &ReadNum, NULL))// 读管道直至管道关闭
    {
        ReadBuf[ReadNum] = '\0';
        printf("从管道[%s]读取%d字节数据\n", ReadBuf, ReadNum);
    }
    if (GetLastError() == ERROR_BROKEN_PIPE) // 输出信息
        printf("管道被子进程关闭\n");
    else
        printf("读数据错误,错误代码:%d\n", GetLastError());
    return 0;
}

//子进程的标准输出实际上已经重定向到匿名管道写端
#include <stdio.h>
int main(int argc, char* argv[])
{
    for (int i = 0; i < 100; i++) // 发送一些数据到标准输出和标准错误
    {
        printf("i = %d\n", i); // 打印提示
        cout << "标准输出:" << i << endl; // 打印到标准输出
        cerr << "标准错误:" << i << endl; // 打印到标准错误
    }
    return 0;
}

参见 
 命名管道
 匿名命名管道
 管道 (Unix)

参考文献 

 Hart, Johnson M. Windows System Programming, Third Edition. Addison-Wesley, 2005. 
 
 

并发计算
Microsoft Windows