深入理解pipeclosed函數

一、pipeclosed函數的優勢

int pipe(int pipefd[2]); 
函數解釋: 
創建一個管道，如果創建成功，則返回0，否則，返回-1。


int shutdown(int sockfd, int how);
函數解釋: 
關閉套接字，sockfd是被關閉的套接字，how可以是SHUT_RD關閉讀或SHUT_WR關閉寫，或SHUT_RDWR同時關閉兩者。

如果我們使用普通的管道，在進程通信完畢後，需要調用close函數關閉文件描述符，而使用pipeclosed函數，只需要調用shutdown函數關閉不需要讀寫的套接字，這樣會減少文件描述符的開銷，提高程序的性能。在高並發的情況下，這種優越性會更加明顯。

二、pipeclosed函數的實現

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函數的實現非常簡單明了，先調用pipe函數創建管道，然後分別調用fcntl函數設置close-on-exec標誌位，將套接字設置為在exec時自動關閉，避免不必要的資源浪費。

三、pipeclosed函數的注意事項

1. pipeclosed函數是一個自定義函數，並不是系統自帶的函數，需要開發者自行實現。

2. 在使用pipeclosed函數創建管道時，需要明確讀寫哪個文件描述符。

3. 需要在stdin, stdout, stderr中找到未被使用的號碼創建管道，不能使用已被使用的文件描述符。

4. 在使用pipeclosed函數之後，要注意進行錯誤處理，防止程序崩潰。

四、pipeclosed函數的使用

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);
}

在這個例子中，我們使用pipeclosed函數創建了一個管道，並將子進程的輸出重定向到管道中，父進程從管道中讀取子進程的輸出。這樣實現了進程間通信。

五、總結

pipeclosed函數是一個優秀的工具函數，使用它可以簡化代碼，並提高程序性能。在使用pipeclosed函數時，需要注意一些細節問題，認真進行錯誤處理，確保程序的穩定性。