进程间通信（二）

传递更多的数据

到目前为止我们所用的机制只是简单的在一个fread或是fwrite中发送或是接收全部的数据。有时我们也许以更小的尺寸发送数据，或是也许我们并不知道输出的大小。为了避免声明一个大的缓冲区，我们可以使用多个fread或是fwrite调用并分别处理这些数据。

下面是一个程序，popen3.c，由一个管道中读取所有的数据。

试验－－由一个管道读取大量的数据

在这个程序中，我们由一个被调用的ps -alx进程读取数据。并没有办法预先知道会有多少输出，所以我们必须由管道中多次读取。

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

int main()
{
    FILE *read_fp;
    char buffer[BUFSIZ +1];
    int chars_read;

    memset(buffer,'/0',sizeof(buffer));
    read_fp = popen("ps -ax","r");
    if(read_fp != NULL)
    {
        chars_read = fread(buffer,sizeof(char),BUFSIZ,read_fp);
        while(chars_read > 0)
        {
            buffer[chars_read - 1] = '/0';
            printf("Reading:-/n %s/n",buffer);
            chars_read = fread(buffer,sizeof(char),BUFSIZ,read_fp);
        }
        pclose(read_fp);
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }
    exit(EXIT_FAILURE);
}

我们得到的输出结果如下：

$ ./popen3
Reading:-
    PID TTY STAT  TIME COMMAND
     1 ? S       0:04 init
     2 ? SW      0:00 [kflushd]
     3 ? SW      0:00 [kpiod]
     4 ? SW      0:00 [kswapd]
     5 ? SW<     0:00 [mdrecoveryd]
...
  240 tty2 S     0:02 emacs draft1.txt
Reading:-
  368 tty1 S     0:00 ./popen3
  369 tty1 R     0:00 ps -ax
...

工作原理

这个程序以与popen1.c相类似的方法使用"r"参数调用popen。但是这一次，程序会继续由文件流中读取数据，直到没有更多的数据。注意，尽管ps命令的执行需要一些时间，Linux会安排进程调度，从而在可能时两个程序同时运行。如果读进程，popen3，没有输入数据，他会挂起，直到有输入数据。如果写进程，ps，产生了更多的可缓冲的数据，他就会挂起，直到读进程消化掉其中的一些数据。

popen是如何实现的

popen调用通过首先调用shell，sh，将command字符串作为参数传递给他来运行我们所请求的程序。这有两个效果，一个是好的，而另一个并不是这样好。

在Linux（同时在所有的类Unix系统）中，所有的参数扩展都是通过shell来完成的，所以在程序被调用之前调用shell来分析命令字符串会允许在程序启动之前完成任意的shell扩展，例如，确定'*.c'实际指向哪些文件。这通常是非常有用的，而且这允许使用popen来启动复杂的shell命令。其他的进程创建函数，例如execl，其调用可以更为复杂，因调用进程必须执行其自己的shell扩展。

使用shell的另一个效果就是对于每一个popen调用，必须为所请求的程序调用一个shell。从而每一个popen调用就会另外两个额外进程，这就会使得popen函数就系统资源而言更为昂贵，而且目标命令的调用速度更慢。

下面是程序popen4.c，我们可以模拟popen的行为。我们通过cat文件来计算所有popen例子源程序的行数，然后通过管道输出给wc -l，后者会计算这些行数。在命令行，等同的命令如下：

$ cat popen*.c | wc -l

实际上，wc -l poen*.c命令输入更为简单而且更为高效，但是这个例子是为了演示这些原则。

试验－－popen启动一个Shell

这个程序实际上使用前面的命令，但是通过popen可以读取结果：

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

int main()
{
    FILE *read_fp;
    char buffer[BUFSIZ +1];
    int chars_read;

    memset(buffer,'/0',sizeof(buffer));
    read_fp = popen("cat popen*.c | wc -l","r");
    if(read_fp != NULL)
    {
        chars_read = fread(buffer,sizeof(char),BUFSIZ,read_fp);
        while(chars_read > 0)
        {
            buffer[chars_read -1] = '/0';
            printf("Reading:-/n %s/n",buffer);
            chars_read = fread(buffer,sizeof(char),BUFSIZ,read_fp);
        }
        pclose(read_fp);
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }
    exit(EXIT_FAILURE);
}

当我们运行这个程序，我们会得到下面的输出：

Reading:-
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工作原理

这个程序证明了被调用的shell将popen*.c扩展为所有以popen开头并以.c结束的文件列表，同时处理管道符号，并将cat的输入传递给wc。我们在一个popen调用中调用shell，cat程序以及wc程序，并将结果重定向。调用命令的程序只看到最终的结果。