深入理解pipeclosed函数

一、pipeclosed函数的优势

int pipe(int pipefd[2]); 
函数解释: 
创建一个管道，如果创建成功，则返回0，否则，返回-1。


int shutdown(int sockfd, int how);
函数解释: 
关闭套接字，sockfd是被关闭的套接字，how可以是SHUT_RD关闭读或SHUT_WR关闭写，或SHUT_RDWR同时关闭两者。

如果我们使用普通的管道，在进程通信完毕后，需要调用close函数关闭文件描述符，而使用pipeclosed函数，只需要调用shutdown函数关闭不需要读写的套接字，这样会减少文件描述符的开销，提高程序的性能。在高并发的情况下，这种优越性会更加明显。

二、pipeclosed函数的实现

int pipeclosed(int pipefd[2]) {
    if (pipe(pipefd) == -1)
        return -1;
    if (fcntl(pipefd[0], F_SETFD, FD_CLOEXEC) == -1)
        return -1;
    if (fcntl(pipefd[1], F_SETFD, FD_CLOEXEC) == -1)
        return -1;
    return 0;
}

pipeclosed函数的实现非常简单明了，先调用pipe函数创建管道，然后分别调用fcntl函数设置close-on-exec标志位，将套接字设置为在exec时自动关闭，避免不必要的资源浪费。

三、pipeclosed函数的注意事项

1. pipeclosed函数是一个自定义函数，并不是系统自带的函数，需要开发者自行实现。

2. 在使用pipeclosed函数创建管道时，需要明确读写哪个文件描述符。

3. 需要在stdin, stdout, stderr中找到未被使用的号码创建管道，不能使用已被使用的文件描述符。

4. 在使用pipeclosed函数之后，要注意进行错误处理，防止程序崩溃。

四、pipeclosed函数的使用

int pipefd[2];

if (pipeclosed(pipefd) != 0) {
    printf("Fail to create pipe!\n");
    exit(-1);
}

pid_t pid = fork();
if (pid == 0) {
    // child process
    close(pipefd[0]);
    dup2(pipefd[1], STDOUT_FILENO);
    execl("/bin/sh", "sh", "-c", command, NULL);
} else if (pid > 0) {
    // parent process
    close(pipefd[1]);
    int status;
    waitpid(pid, &status, 0);
    // process output from child process
} else {
    // error occurred
    printf("Fail to fork a new process!\n");
    exit(-1);
}

在这个例子中，我们使用pipeclosed函数创建了一个管道，并将子进程的输出重定向到管道中，父进程从管道中读取子进程的输出。这样实现了进程间通信。

五、总结

pipeclosed函数是一个优秀的工具函数，使用它可以简化代码，并提高程序性能。在使用pipeclosed函数时，需要注意一些细节问题，认真进行错误处理，确保程序的稳定性。