前面管道的例子不但非常有趣,而且还形象地描述了链接的概念,接下来我们就回过头来在研究一下它。当您在命令行模式下使用管道时, shell
创建管道并以如下方式对其进行操作:管道之前的命令写入管道,而管道之后的命令从管道里读取信息。所有管道,不论匿名的 (像在 shell
里使用的)还是命名的 (见下文) 都是 FIFO(先进先出)的。虽然我们已经提供了如何在 shell
中使用它们的例子,但是为了说明问题,我们来看另外一个例子。
$ ls -d /proc/[0-9] | head -5 /proc/1/ /proc/2/ /proc/3/ /proc/4/ /proc/5/
您可能没有注意到(因为它发生得太快以至于您很难观察到它),在这个例子中,写入是可以堵塞的。这意味着当 ls 命令写入管道的时候,堵塞会持续到管道另一端的进程从管道中读取数据。为了形象化说明这个效果,我们可以建立命名管道。它不像在 shell
中使用的那样,而是有名字的(即它们是被链接的,而在 shell
中它们并不是)[5]。命名管道由命令 mkfifo 创建:
$ mkfifo a_pipe $ ls -il total 0 169 prw-rw-r-- 1 zhang zhang 0 Aug 6 19:37 a_pipe| # # 您可以看出链接计数为 1,而且上述输出显示 # 该文件为一管道('p')。 # # 此处您同样可以使用 ln: # $ ln a_pipe the_same_pipe $ ls -il total 0 169 prw-rw-r-- 2 zhang zhang 0 Aug 6 19:37 a_pipe| 169 prw-rw-r-- 2 zhang zhang 0 Aug 6 19:37 the_same_pipe| $ ls -d /proc/[0-9] >a_pipe # # 该进程将被阻塞,因为在管道另一边并没有什么去读。 # 按下 Control Z 挂起该进程 ... # [1]+ Stopped ls -F --show-control-chars --color=auto -d /proc/[0-9] >a_pipe # # ... 并将其转入后台运行: # $ bg [1]+ ls -F --show-control-chars --color=auto -d /proc/[0-9] >a_pipe & # # 现在从管道中读取 ... # $ head -5 <the_same_pipe # # ... 写入进程终止 # /proc/1/ /proc/2/ /proc/3/ /proc/4/ /proc/5/ [1]+ Done ls -F --show-control-chars --color=auto -d /proc/[0-9] >a_pipe $
类似地,读取也是可以堵塞的。如果以相反的顺序执行以上命令,我们将看到 head 被阻塞并等待一些过程提供读取的数据。
$ head -5 <a_pipe # # 程序阻塞,将其挂起:C-z # [1]+ Stopped head -5 <a_pipe # # 将其转入后台运行 ... # $ bg [1]+ head -5 <a_pipe & # # ... 并给它些食物 :) # $ ls -d /proc/[0-9] >the_same_pipe /proc/1/ /proc/2/ /proc/3/ /proc/4/ /proc/5/ [1]+ Done head -5 <a_pipe $
您也可以在前面的例子里看到一个我们并不愿意引入的效果: ls 命令在head 命令夺取控制权之前就终止了。这样的结果就是您立即回到了提示符状态,但是 head 会在之后执行,您只能返回到提示符状态之后看到它的结果。