PIPE

Section: Linux Programmer's Manual (2)
Updated: 2014-07-08
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名前

pipe, pipe2 - パイプを生成する  

書式

#include <unistd.h>

int pipe(int pipefd[2]);

#define _GNU_SOURCE             /* feature_test_macros(7) 参照 */
#include <fcntl.h>              /* O_* 定数の定義の取得 */
#include <unistd.h>

int pipe2(int pipefd[2], int flags);
 

説明

pipe() はパイプを生成する。 パイプは、プロセス間通信に使用できる単方向のデータチャネルである。 配列 pipefd は、パイプの両端を参照する二つのファイルディスクリプターを 返すのに使用される。 pipefd[0] がパイプの読み出し側、 pipefd[1] がパイプの書き込み側である。 パイプの書き込み側に書き込まれたデータは、 パイプの読み出し側から読み出されるまでカーネルでバッファーリングされる。 さらなる詳細は pipe(7) を参照のこと。

pipe2() は flags が 0 の場合には pipe() と同じである。 flags に以下の値をビット毎の論理和 (OR) で指定することで、 異なる動作をさせることができる。

O_CLOEXEC
新しく生成される二つのファイルディスクリプターの close-on-exec (FD_CLOEXEC) フラグをセットする。 このフラグが役に立つ理由については、 open(2) の O_CLOEXEC フラグの説明を参照のこと。
O_DIRECT (Linux 3.4 以降)
「パケット」モードで入出力を行うパイプを作成する。 このパイプへの write(2) それぞれが別のパケットとして扱われ、 このパイプからの read(2) では一度に一つパケットが読み出される。 以下の点に注意すること。
*
PIPE_BUF バイト (pipe(7) 参照) より大きいデータを書き込んだ場合、複数のパケットに分割される。 定数 PIPE_BUF<limits.h> で定義されている。
*
read(2) で次のパケットよりも小さなバッファーサイズを指定した場合、要求されたバイト数のデータが読み出され、そのパケットの超過分のバイトは破棄される。 可能性のある最大サイズのパケットを読み出すには、PIPE_BUF のバッファーサイズを指定すれば十分である (上の項目を参照)。
*
長さ 0 のパケットはサポートされていない。 (バッファーサイズ 0 を指定した read(2) は何も行わず 0 を返す)。
このフラグをサポートしていない古いカーネルでは、エラー EINVAL が返る。これによりカーネルがサポートしていないことが分かる。
O_NONBLOCK
新しく生成される二つのオープンファイル記述 (open file description) の O_NONBLOCK ファイルステータスフラグをセットする。 このフラグを使うことで、 O_NONBLOCK をセットするために fcntl(2) を追加で呼び出す必要がなくなる。
 

返り値

成功した場合は 0 が返される。エラーの場合は -1 が返され、 errno が適切に設定される。  

エラー

EFAULT
pipefd が無効な値である。
EINVAL
(pipe2()) flags に無効な値が入っている。
EMFILE
このプロセスで使われているファイルディスクリプターが多すぎる。
ENFILE
オープンされているファイルの総数がシステムの制限に達している。
 

バージョン

pipe2() はバージョン 2.6.27 で Linux に追加された。 glibc によるサポートはバージョン 2.9 以降で利用できる。  

準拠

pipe(): POSIX.1-2001.

pipe2() は Linux 固有である。  

以下のプログラムではパイプを生成し、その後 fork(2) で子プロセスを生成する。 子プロセスは同じパイプを参照するファイルディスクリプター集合のコピーを 継承する。 fork(2) の後、各プロセスはパイプ (pipe(7) を参照) に必要がなくなったディスクリプターをクローズする。 親プロセスはプログラムのコマンドライン引き数に含まれる 文字列をパイプへ書き込み、 子プロセスはこの文字列をパイプから 1 バイトずつ読み込んで標準出力にエコーする。  

プログラムのソース

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

int
main(int argc, char *argv[])
{
    int pipefd[2];
    pid_t cpid;
    char buf;

    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) {    /* 子プロセスがパイプから読み込む */
        close(pipefd[1]);  /* 使用しない write 側はクローズする */

        while (read(pipefd[0], &buf, 1) > 0)
            write(STDOUT_FILENO, &buf, 1);

        write(STDOUT_FILENO, "\n", 1);
        close(pipefd[0]);
        _exit(EXIT_SUCCESS);

    } else {            /* 親プロセスは argv[1] をパイプへ書き込む */
        close(pipefd[0]);          /* 使用しない read 側はクローズする */
        write(pipefd[1], argv[1], strlen(argv[1]));
        close(pipefd[1]);          /* 読み込み側が EOF に出会う */
        wait(NULL);                /* 子プロセスを待つ */
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }
}
 

関連項目

fork(2), read(2), socketpair(2), write(2), popen(3), pipe(7)  

この文書について

この man ページは Linux man-pages プロジェクトのリリース 3.79 の一部 である。プロジェクトの説明とバグ報告に関する情報は http://www.kernel.org/doc/man-pages/ に書かれている。


 

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