Python中使用PIPE操作Linux管道_python

Linux中進程的通訊方式有訊號，管道，共用記憶體，訊息佇列socket等。其中管道是*nix系統處理序間通訊的最古老形式，所有*nix都提供這種通訊方式。管道是一種半雙工的通訊機制，也就是說，它只能一端用來讀，另外一端用來寫；另外，管道只能用來在具有公用祖先的兩個進程之間通訊。管道通訊遵循先進先出的原理，並且資料只能被讀取一次，當此段資料被讀取後，馬上會從資料中消失，這一點很重要。

Linux上，建立管道使用pipe函數，當它執行後，會產生兩個檔案描述符，分別為讀端和寫端。單個進程中的管道幾乎沒有任何作用，通常會先調用pipe，然後調用fork，從而建立從父進程到子進程的IPC通道。

Linux中，我們經常會使用到管道，例如用cat命令查看一個大檔案時，一頁不能全部顯示，我們可以通過cat xxx | more來分頁顯示，又比如搜尋檔案裡的內容可以用 cat xxx | grep search來進行，這裡我們都用到了管道。接下來我會用python編寫一段自動分頁顯示的程式，而不用手動來使用管道。

#!/usr/bin/env pythonimport os,sysif not sys.argv[1:]:  print "No filename input"  sys.exit(1)try:    fp = open(sys.argv[1],"r")except IOError,msg:  sys.exit(msg)pi=os.pipe()pid=os.fork()if pid:  #parent  os.close(pi[0]) #close read pipe  #write to pipe  line=fp.readline()  while line:    os.write(pi[1],line)    line=fp.readline()  #close write pipe  os.close(pi[1])  #wait for chile  os.waitpid(pid,0)else:  os.close(pi[1]) #close write pipe  #put pipe read to stdin  os.dup2(pi[0],sys.stdin.fileno())  os.close(pi[0])  os.execl("/bin/more","more")

把這段代碼存為scat.py，增加執行許可權之後，運行 scat.py 檔案名稱，系統就會自動讀取檔案的內容並分頁，與使用 cat 檔案名稱 | more 的效果是一模一樣的。在上面的代碼中，用到了前幾篇部落格中說的fork，dup2和exec系列函數。

首先是程式建立了一個管道，系統fork之後，父進程關閉其讀端，子進程關閉其寫端，接下來父進程讀取傳遞過來的檔案名稱，並把內容通過管道的寫入連接埠寫入管道裡，然後關閉寫入連接埠，並等待子進程的結束。子進程在關閉寫入連接埠後，把讀取連接埠重新導向到進程的標準輸入，子進程就能自動接收到管道傳遞過來的資料，最後用execl函數調用系統的more程式用來處理傳遞過來的資料，這樣，就輕鬆實現的分頁的效果。

pipe是半雙工的通訊機制，如果進程間要使用全雙工系統的通訊，可以建立兩條管道來達到全雙工系統的效果。另外，pipe匿名管道只能用來在擁有同一個父進程的處理序間通訊，*nix提供另外一個fifo（具名管道）可以讓任意的進程之間實現通訊，會在接下來的部落格中來講。