โปรแกรม C สาธิต fork() และ pipe()

ในปัญหานี้ เราจะสาธิต fork() และ pipe() ที่นี่เราจะสร้างโปรแกรม C สำหรับ Linux ที่จะต่อสตริงสองสตริง โดยใช้ 2 โปรเซส โปรเซสหนึ่งจะรับอินพุตและส่งให้อีกตัว ซึ่งจะต่อสตริงกับสตริงที่กำหนดไว้ล่วงหน้าและคืนสตริงที่ต่อแล้ว

ก่อนอื่น ให้ ทบทวน fork() และ pipe()

fork() — สร้างโปรเซสลูก (child process) โปรเซสลูกนี้มี PID และ PPID ใหม่

pipe() คือ system call ของ Unix, Linux ที่ใช้สำหรับการสื่อสารระหว่างโปรเซส (inter-process communication)

ตัวอย่างเพื่อเข้าใจปัญหา

อินพุต

Learn programming
สตริงที่กำหนดไว้: at tutorialspoint

เอาต์พุต

Learn programming at tutorialspoint

คำอธิบาย

P1 รับอินพุตสตริง "learn programming"
ส่งให้ P2 ผ่าน pipe
P2 ต่อสตริงและส่งกลับให้ P1 ซึ่งพิมพ์ออกมา

ในโปรแกรม เราจะสร้างสองโปรเซส คือ P1 และ P2 โดยใช้ฟังก์ชัน fork() มีค่าคืนสามค่าที่แสดงสถานะของโปรแกรม

ค่าคืน < 0, การสร้างโปรเซสล้มเหลว

ค่าคืน = 0, โปรเซสลูก

ค่าคืน > 0, ซึ่งจะเป็น Process ID ของโปรเซสลูกให้โปรเซสแม่ นั่นคือ โปรเซสแม่จะถูกทำงาน

เราจะสร้าง pipe สองอัน หนึ่งสำหรับสื่อสารจาก P1 ไป P2 และอีกอันจาก P2 ไป P1 เนื่องจาก pipe เป็นทางเดียว

โปรแกรม C สาธิต fork() และ pipe()

ตัวอย่างโค้ด

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <string.h>
#include <sys/wait.h>

int main() {
    int p12[2];
    int p21[2];
    char fixed_str[] = " at tutorialspoint";
    char input_str[100];
    pid_t P;
    if (pipe(p12) == -1 || pipe(p21) == -1) {
        fprintf(stderr, "สร้าง pipe ไม่สำเร็จ");
        return 1;
    }
    scanf("%s", input_str);
    P = fork();
    if (P < 0) {
        fprintf(stderr, "fork ล้มเหลว");
        return 1;
    } else if (P > 0) {
        // โปรเซสแม่
        char concat_str[100];
        close(p12[0]);
        write(p12[1], input_str, strlen(input_str) + 1);
        close(p12[1]);
        wait(NULL);
        close(p21[1]);
        read(p21[0], concat_str, 100);
        printf("สตริงที่ต่อแล้ว %s\n", concat_str);
        close(p21[0]);
    } else {
        // โปรเซสลูก
        close(p12[1]);
        char concat_str[100];
        read(p12[0], concat_str, 100);
        int k = strlen(concat_str);
        int i;
        for (i = 0; i < strlen(fixed_str); i++)
            concat_str[k++] = fixed_str[i];
        concat_str[k] = '\0';
        close(p12[0]);
        close(p21[0]);
        write(p21[1], concat_str, strlen(concat_str) + 1);
        close(p21[1]);
        exit(0);
    }
    return 0;
}

ผลลัพธ์

สตริงที่ต่อแล้ว Learn at tutorialspoint