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BEZEICHNUNG
pipe - erstellt eine Pipe
BIBLIOTHEK
Standard-C-Bibliothek (libc, -lc)
ÜBERSICHT
#include <unistd.h>
int pipe(int Pipedd[2]);
#define _GNU_SOURCE /* siehe feature_test_macros(7) */
#include <fcntl.h> /* Definition der O_*-Konstanten */
#include <unistd.h>
int pipe2(int Pipedd[2], int Schalter);
/* Auf Alpha-, IA-64-, MIPS-, SuperH- und SPARC/SPARC64-Systemen hat pipe()
den folgenden Prototyp; siehe VERSIONEN */
#include <unistd.h>
struct fd_pair {
long fd[2];
};
struct fd_pair pipe(void);
BESCHREIBUNG
pipe() erzeugt eine Pipe, einen unidirektionalen Datenkanal, der für die Kommunikation
zwischen Prozessen verwendet werden kann. Das Feld Pipedd wird verwendet, um zwei
Dateideskriptoren für die Enden der Pipe zurückzugeben. pipefd[0] bezeichnet das Lese-Ende
der Pipe; pipefd[1] das Schreib-Ende. In das Schreib-Ende der Pipe geschriebene Daten
werden durch den Kernel gepuffert, bis sie aus dem Lese-Ende der Pipe gelesen werden (für
weitere Details siehe pipe(7)).
Falls Schalter 0 ist, dann ist pipe2() dasselbe wie pipe(). Um ein anderes Verhalten zu
bewirken, können die folgenden Werte in Schalter bitweise ODER-verknüpft werden:
O_CLOEXEC
Setzt den Schalter »schließen bei Ausführung« (close-on-exec, FD_CLOEXEC) für die
beiden neuen Dateideskriptoren. Die Beschreibung desselben Schalters in open(2)
begründet, warum das nützlich sein kann.
O_DIRECT (seit Linux 3.4)
Erstellt eine Pipe, die E/A im »Paketmodus« durchführt. Jeder write(2) in die Pipe
wird als separates Paket gehandhabt und read(2)s aus der Pipe werden ein Paket auf
einmal lesen. Beachten Sie die folgenden Punkte:
• Schreibvorgänge mit mehr als PIPE_BUF Bytes (siehe pipe(7)) werden in mehrere
Pakete aufgeteilt. Die Konstante PIPE_BUF ist in <limits.h> definiert.
• Falls ein read(2) einen Puffer angibt, der kleiner als das nächste Paket ist,
dann wird die angeforderte Anzahl an Bytes gelesen und die überzähligen Bytes im
Paket werden verworfen. Es reicht aus, die Puffergröße als PIPE_BUF anzugeben,
um das größtmögliche Paket zu lesen (siehe hierzu auch den vorherigen Punkt).
• Pakete der Länge null werden nicht unterstützt. (Ein read(2), der eine
Pufferlänge der Größe null angibt, ist eine Nullaktion und liefert 0 zurück.)
Ältere Kernel, die diesen Schalter nicht unterstützen, zeigen dies mit dem Fehler
EINVAL an.
Seit Linux 4.5 ist es möglich, die Einstellung O_DIRECT eines Pipe-Dateideskriptors
mittels fcntl(2) zu ändern.
O_NONBLOCK
Setzt den Dateistatus-Schalter O_NONBLOCK für die offene Datei-Deskription, auf die
sich der neue Dateideskriptor bezieht. Die Verwendung dieses Schalters spart
zusätzliche Aufrufe von fcntl(2), um das gleiche Ergebnis zu erreichen.
O_NOTIFICATION_PIPE
Seit Linux 5.8 ist ein allgemeiner Benachrichtigungsmechanismus oberhalb von Pipes
gebaut worden, bei denen der Kernel Benachrichtungsmeldungen in vom Benutzerraum
geöffnete Pipes vebindet. Der Eigentümer der Pipe muss dem Kernel mitteilen, welche
Ereignisquellen beobachtet werden sollen. Auch können Filter angewendet werden, um
auszuwählen, welche Unterereignisse in die Pipe gelegt werden sollen.
RÜCKGABEWERT
Bei Erfolg wird Null zurückgegeben. Bei einem Fehler wird -1 zurückgegeben, errno gesetzt,
um den Fehler anzuzeigen und Pipedd bleibt unverändert.
Unter Linux (und anderen Systemen) verändert pipe() beim Fehlschlag Pipedd nicht. Eine
Anforderung, die dieses Verhalten standardisiert, wurde in POSIX.1-2008 TC2 hinzugefügt.
Ein Linux-spezifischer Systemaufruf pipe2() ändert entsprechend auch Pipedd beim
Fehlschlag nicht.
FEHLER
EFAULT Pipedd ist ungültig.
EINVAL (pipe2()) ungültiger Wert in Schalter
EMFILE Die Beschränkung pro Prozess der Anzahl offener Datei-Deskriptoren wurde erreicht.
ENFILE Die systemweite Beschränkung für die Gesamtzahl offener Dateien wurde erreicht.
ENFILE Die benutzerbezogene harte Grenze des Speichers, der für Pipes zugewiesen werden
kann, wurde erreicht und der Aufrufende verfügt nicht über Privilegien; siehe
pipe(7).
ENOPKG (pipe2()) O_NOTIFICATION_PIPE wurde in Schalter übergeben und die Unterstützung für
Benachrichtigungen (CONFIG_WATCH_QUEUE) ist nicht im Kernel einkompiliert.
VERSIONEN
Das System-V-ABI auf einigen Architekturen erlaubt die Verwendung von mehr als einem
Register zum Zurückliefern mehrerer Werte; eine Reihe von Architekturen (konkret Alpha,
IA-64, MIPS, SuperH und SPARC/SPARC64) (mis-)brauchen diese Funktionalität, um den
Systemaufruf pipe() auf eine funktionale Weise zu implementieren: der Aufruf akzeptiert
keine Argumente und liefert im Erfolgsfall ein Paar von Dateideskriptoren als Rückgabewert
zurück. Die Glibc-Wrapperfunktion pipe() geht damit transparent um. Siehe syscall(2) für
Informationen im Hinblick auf die Register, die zur Speicherung des zweiten
Dateideskriptors verwandt werden.
STANDARDS
pipe() POSIX.1-2008.
pipe2()
Linux.
GESCHICHTE
pipe() POSIX.1-2001.
pipe2()
Linux 2.6.27, glibc 2.9.
BEISPIELE
Das folgende Programm erstellt eine Pipe und erzeugt anschließend mittels fork(2) einen
Kindprozess; das Kind erbt einen kopierten Satz von Dateideskriptoren für dieselbe
pipeline. Danach schließt jeder Prozess die Dateideskriptoren, die er nicht für die Pipe
benötigt (siehe pipe(7)). Der Elternprozess schreibt dann die Zeichenfolge im
Befehlszeilen-Argument in die Pipe. Der Kindprozess liest diese Zeichenfolge byteweise aus
der Pipe und gibt sie auf der Standardausgabe aus.
Programmquelltext
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
int
main(int argc, char *argv[])
{
int pipefd[2];
char buf;
pid_t cpid;
if (argc != 2) {
fprintf(stderr, "Usage: %s <string>\n", argv[0]);
exit(EXIT_FAILURE);
}
if (pipe(pipefd) == -1) {
perror("pipe");
exit(EXIT_FAILURE);
}
cpid = fork();
if (cpid == -1) {
perror("fork");
exit(EXIT_FAILURE);
}
if (cpid == 0) { /* Kindprozess liest aus Pipe */
close(pipefd[1]); /* nicht verwendetes Schreib-Ende schließen */
while (read(pipefd[0], &buf, 1) > 0)
write(STDOUT_FILENO, &buf, 1);
write(STDOUT_FILENO, "\n", 1);
close(pipefd[0]);
_exit(EXIT_SUCCESS);
} else { /* Elternprozess schreibt argv[1] in die Pipe */
close(pipefd[0]); /* Nicht verwendetes Lese-Ende schließen */
write(pipefd[1], argv[1], strlen(argv[1]));
close(pipefd[1]); /* der Lesende wird EOF sehen */
wait(NULL); /* Auf "das Kind" warten */
exit(EXIT_SUCCESS);
}
}
SIEHE AUCH
fork(2), read(2), socketpair(2), splice(2), tee(2), vmsplice(2), write(2), popen(3),
pipe(7)
ÜBERSETZUNG
Die deutsche Übersetzung dieser Handbuchseite wurde von Lars J. Brandt
<ljbrandt@jorma.ping.de>, Martin Eberhard Schauer <Martin.E.Schauer@gmx.de>, Mario
Blättermann <mario.blaettermann@gmail.com> und Helge Kreutzmann <debian@helgefjell.de>
erstellt.
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