Python中使用PIPE操作Linux管道

Linux上，創建管道使用pipe函數，當它執行后，會產生兩個文件描述符，分別為讀端和寫端。單個進程中的管道幾乎沒有任何作用，通常會先調用pipe，然后調用fork，從而創建從父進程到子進程的IPC通道。

Linux中，我們經常會使用到管道，例如用cat命令查看一個大文件時，一頁不能全部顯示，我們可以通過cat xxx | more來分頁顯示，又比如搜索文件里的內容可以用 cat xxx | grep search來進行，這里我們都用到了管道。接下來我會用python編寫一段自動分頁顯示的程序，而不用手動來使用管道。

#!/usr/bin/env python
import os,sys
if not sys.argv[1:]:
 print "No filename input"
 sys.exit(1)
try:
 fp = open(sys.argv[1],"r")
except IOError,msg:
 sys.exit(msg)
pi=os.pipe()
pid=os.fork()
if pid:
 #parent
 os.close(pi[0]) #close read pipe
 #write to pipe
 line=fp.readline()
 while line:
 os.write(pi[1],line)
 line=fp.readline()
 #close write pipe
 os.close(pi[1])
 #wait for chile
 os.waitpid(pid,0)
else:
 os.close(pi[1]) #close write pipe
 #put pipe read to stdin
 os.dup2(pi[0],sys.stdin.fileno())
 os.close(pi[0])
 os.execl("/bin/more","more")

把這段代碼存為scat.py，增加執行權限之后，運行 scat.py 文件名，系統就會自動讀取文件的內容并分頁，與使用 cat 文件名 | more 的效果是一模一樣的。在上面的代碼中，用到了前幾篇博客中說的fork，dup2和exec系列函數。

首先是程序創建了一個管道，系統fork之后，父進程關閉其讀端，子進程關閉其寫端，接下來父進程讀取傳遞過來的文件名，并把內容通過管道的寫入端口寫入管道里，然后關閉寫入端口，并等待子進程的結束。子進程在關閉寫入端口后，把讀取端口重定向到進程的標準輸入，子進程就能自動接收到管道傳遞過來的數據，最后用execl函數調用系統的more程序用來處理傳遞過來的數據，這樣，就輕松實現的分頁的效果。

pipe是半雙工的通信機制，如果進程間要使用全雙工的通信，可以創建兩條管道來達到全雙工的效果。另外，pipe匿名管道只能用來在擁有同一個父進程的進程間通信，*nix提供另外一個fifo（命名管道）可以讓任意的進程之間實現通信，會在接下來的博客中來講。

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