Linux中的匿名管道和命名管道

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在Linux中，管道是一種機制，允許一個命令的輸出作為另一個命令的輸入。管道允許透過將一個命令的輸出用作另一個命令的輸入來實現強大的命令列操作。

管道

管道是Linux和其他類Unix作業系統中的一項功能，允許將一個命令的輸出作為另一個命令的輸入。它們由“|”符號表示，通常用於將多個命令連結在一起以執行復雜的任務。

例如，命令“ls -l | grep '^d'”將列出當前目錄中的所有目錄，因為“ls -l”命令的輸出被用作“grep '^d'”命令的輸入，“grep '^d'”命令過濾列表以僅顯示以字母“d”開頭的行。

ls -l | grep '^d'

Bash中的管道

管道是Bash的一項功能，Bash是大多數Linux和類Unix作業系統上的預設shell。它們允許您在一行程式碼中將多個命令連結在一起，其中一個命令的輸出作為管道中下一個命令的輸入。Bash中的管道運算子是“|”符號。

例如，您可以使用命令“ls -l | grep '^d'”列出當前目錄中的所有目錄。“ls -l”命令將以長格式列出當前目錄中的所有檔案，該命令的輸出將作為“grep '^d'”命令的輸入，“grep '^d'”命令過濾列表以僅顯示以字母“d”開頭的行，這對應於目錄。

另一個例子是使用命令“cat file1.txt | sort | uniq > file2.txt”來排序並刪除file1的內容的重複項並將結果儲存到file2。cat命令用於讀取file1.txt的內容，然後sort命令將對內容進行排序，uniq命令將刪除重複的行，最終結果由>運算子儲存到file2.txt中。

管道可用於僅使用少量命令執行復雜操作，它們是Bash的一項強大功能，可以幫助您自動化和簡化命令列上的工作。

命名管道

命名管道，也稱為FIFO（先進先出）檔案，是一種特殊型別的檔案，允許兩個或多個程序透過管道傳送和接收資料來相互通訊。命名管道是使用“mkfifo”命令建立的，可以像普通檔案一樣用於讀取和寫入資料。但是，與普通檔案不同，命名管道不駐留在儲存裝置上，而是充當程序間通訊的緩衝區。

建立命名管道後，一個程序可以向其寫入資料，而另一個程序可以從中讀取資料。資料按寫入順序讀取，因此得名“先進先出”。這允許程序相互通訊，而無需顯式訊息傳遞或共享記憶體。

例如，您可以使用命名管道將長時間執行命令的輸出傳送到即時處理輸出的另一個命令。

command1 | tee >(command2) | command3

當兩個或多個程序需要相互通訊但沒有直接方法時，命名管道很有用。它們可用於程序間通訊、資料傳輸，甚至用於即時將一個命令的輸出重定向到另一個命令。

臨時命名管道

臨時命名管道是一種命名管道，它為特定目的而建立，並在不再需要時刪除。它們通常用於短期程序間通訊，其中涉及的程序不需要維護持久連線。與常規命名管道不同，臨時命名管道不是使用“mkfifo”命令建立的，也沒有與之關聯的名稱。而是根據需要自動建立，並在不再使用時刪除。

臨時命名管道的一個常見用例是在shell指令碼中。臨時命名管道可用於在指令碼中的命令之間傳遞資料，而無需臨時檔案。寫入管道的程序稱為生產者，從中讀取的程序稱為消費者。它們可以用作shell指令碼中輸入/輸出重定向的替代。

例如，類似“command1 | tee >(command2) | command3”的命令將建立一個臨時命名管道，並將command1的輸出傳遞給command2和command3。

臨時命名管道是Linux和類Unix作業系統中的一個有用功能，因為它允許在不需要持久命名管道或臨時檔案的情況下進行有效的程序間通訊。

何時使用命名管道或匿名管道？

命名管道和匿名管道都用於Linux和類Unix作業系統中的程序間通訊 (IPC)，但它們的使用案例和特性不同。

命名管道，也稱為FIFO，當您需要在較長時間內維護程序之間的持久連線時非常有用。它們以唯一的名稱建立，並且多個程序可以使用它們來發送和接收資料。命名管道可用於在同一臺機器上執行的程序之間的資料傳輸，甚至可以透過網路在不同的機器之間進行資料傳輸。它們可用於長期IPC，其中多個程序需要在較長時間內相互通訊。

另一方面，匿名管道在需要時自動建立，並在不再使用時刪除。當您需要在單個命令或指令碼中的程序之間傳遞資料並且不需要維護持久連線時，匿名管道非常有用。匿名管道用於短期IPC，其中涉及的程序不需要維護持久連線。匿名管道也稱為臨時命名管道，它們通常用作shell指令碼中輸入/輸出重定向的替代。

結論

管道和命名管道都是Linux和類Unix作業系統的功能，允許程序間通訊 (IPC)。管道由“|”符號表示，允許將一個命令的輸出作為另一個命令的輸入，從而實現強大的命令列操作和資料操作。命名管道，也稱為FIFO，當您需要在較長時間內維護程序之間的持久連線時非常有用。它們以唯一的名稱建立，並且多個程序可以使用它們來發送和接收資料。另一方面，匿名管道在需要時自動建立，並在不再使用時刪除。